APOSTILA II EAD FENÔMENOS DE TRANSPORTE

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA GRADUAÇÃO 
UNEC / EAD DISCIPLINA: FENÔMENOS DE TRANSPORTE 
 
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Professor: Prof. Dr. João B. A. dos Reis – jreisfisica@gmail.com e joao.reis@unec.edu.br 
 
CAPÍTULO II 
 
PRINCÍPIO E PROCESSO DE ESCOAMENTO TÉRMICOS 
1ª parte 
 
1. INTRODUÇÃO 
Nesse preâmbulo faz-se necessário uma breve informação, no qual iremos tratar da 
questão não só dos fluxos, ou seja, dos fenômenos de transporte ou transferência, 
nesse caso, de calor e massa, bem como da questão escoamento princípio e processo 
de escoamento térmicos. Grosso modo, da condutividade térmica como uma proprie-
dade dos matérias em geral, que é essencialmente dependente do meio, da tempera-
tura, da densidade e da ligação molecular. Que na continuidade incorporam-se ao 
tema as razões de resistência à transferência de calor no contorno dos materiais uni-
forme em diferentes temperaturas, sendo que essa a resistência térmica condutiva, 
encontra-se dentro do objeto. Nesse caso o fluxo de energia e trabalho em sólidos 
semi-infinitos e em fluidos formulam-se através de integrais definidas em razão ao 
deslocamento das correntes de calor, campos de temperatura em função do tempo. 
 
1.1. EQUAÇÕES DO FLUXO DA ENERGIA E TRABALHO NO CONTORNOS DE 
SÓLIDOS SEMI-INFINTOS E LÍQUIDOS – GASES (FLUIDOS) 
 
O sólido semi-infinito fornece uma idealização útil para muitos problemas práti-
cos. Ele pode ser usado para determinar a transferência de calor transiente próxima 
à superfície da terra ou para aproximar a resposta transiente de um sólido finito, como 
uma placa espessa. Então as equações deverão estar em adequação ao material das 
substâncias sólidas, ou fluidas. Essa situação, torna-se razoável quando a porção ini-
cial é de um estado transiente, durante a qual as temperaturas no interior de um pla-
cas, ou na superfície dessa placa (em pontos distantes da superfície) estarão essen-
cialmente não influenciadas pela mudança nas condições superficiais. (Vide 
https://brainly.com.br/tarefa/17932050). 
 
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https://pt.wikipedia.org/wiki/Propriedade_f%C3%ADsica
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Segue as equações básicas referentes ao deslocamento, que implicam em tra-
balho mecânico desenvolvido na forma de t para gases (fluido) 
 
 
 
 
 
 
Sendo trona-se possível observar que " a condutividade térmica é uma pro-
priedade do material que é essencialmente dependente do meio, da temperatura, 
da densidade e da ligação molecular”. Exemplificando: Uma tubulação de calor é 
um dispositivo passivo que é construída de tal forma que ele age como se tivesse 
extremamente elevada condutividade térmica. Assim, pode-se definir a condução de 
estado estacionário e a condução estado transiente. 
Condução de estado estacionário é a forma de condução que ocorre quando 
a diferença de temperatura conduzindo a condução térmica é tão constante que, após 
um tempo de equilíbrio, a distribuição espacial das temperaturas (campo de tempe-
ratura) no objeto de realização não muda mais. 
Por exemplo, uma barra pode ser fria em uma extremidade e quente, no outra, 
mas o gradiente de temperatura ao longo da barra não se altera com o tempo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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https://pt.wikipedia.org/wiki/Propriedade_f%C3%ADsica
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https://pt.wikipedia.org/wiki/Tubula%C3%A7%C3%A3o_de_calor
 
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 Figura 4 
Conforme Çencel (2009) Um arranjo experimental simples para determinar a con-
dutividade térmica de um material, exemplo um aquecedor elétrico. 
 
Dessa forma, a temperatura em qualquer ponto dado da haste permanece 
constante, e essa temperatura varia linearmente ao longo da direção de transferência 
de calor. 
Sendo assim, na condução em estado estacionário, a quantidade de calor 
que entra em uma seção é igual à quantidade de calor que sai. Na condução em 
estado estacionário, todas as leis de condução de corrente elétrica direta podem ser 
aplicadas às "correntes de calor". Nesses casos, é possível tomar "resistências tér-
micas", como o análogo para resistências elétricas. A temperatura desempenha o 
papel de tensão e o calor transferido é o análogo da corrente elétrica. 
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https://pt.wikipedia.org/wiki/Resist%C3%AAncia_el%C3%A9trica
https://pt.wikipedia.org/wiki/Tens%C3%A3o_el%C3%A9trica
https://pt.wikipedia.org/wiki/Corrente_el%C3%A9trica
 
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Em relação à condução em estado transiente: existem também situações de 
estado não estacionário, em que a queda ou aumento de temperatura ocorre de forma 
mais drástica, como quando uma bola de cobre quente cai no óleo em uma tempera-
tura baixa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 5 Conforme Çencel (2009) a condução de calor transiente e estacionário 
ou permanente. 
 
Conforme as Fig.5 e Fig.6 deduz-se que as características da condução ocor-
rendo com relação ao campo de temperatura, dentro de um objeto, muda como 
uma função do tempo, conforme a condutividade térmica dos materiais e da carac-
terística desses estados estacionário (permanente) e transiente, nesse caso, a tem-
peratura ambiente. 
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 Figura 6 
Conforme Çencel (2009) a condução de calor transiente e permanente em uma 
parede plana. 
 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
CENCEL, Yunus A. Heat and Mass Transfer: A Practical Approach 3rd. New York: 
McGraw Hill. pp. 231-236, 2007. 
ÇENCEL, Yunus A. Transferência de calor e massa. 3. ed. São Paulo: MacGraw-
Hill, 2009. 
 
INCROPERA; DeWitt, Bergman, Lavine (2007). Fundamentals of Heat and Mass 
Transfer 6th edition ed. [S.l.]: John Wiley & Sons. pp. 260–261. 
PARRY, J.L. Mathematical modeling and computer simulation of heat and mass trans-
fer in agricultural grain drying. A review. Journal of Agricultural Engineering Rese-
arch, London, v. 32, p.1-29, 1985. 
GEBHART, B.; Heat conduction and mass diffusion. New York: McGraw-Hill, 1993. 
p. 634. 
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OLIVEIRA. P.J. Transmissão de Calor: Condução em Regime Variável (Departa-
mento Engenharia Eletromecânica, UBI, outubro 2014). 
 
 
 
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