AULA_01_-_TCM_CCE1080

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TRANSFERÊNCIA 
DE CALOR E 
MASSA
Prof. Roger Cruz
Ementa
Mecanismos de transferência de calor. 
Equações diferenciais de transferência de calor.
Transferência de calor por condução, convecção e radiação. 
Difusividade e mecanismos de transferência de massa.
Balanços de massa. 
Difusão em regime permanente e transiente. 
Transferência de massa por convecção.
CRONOGRAMA
• AULA 01
09/08
• AULA 02
16/08
• AULA 03
23/08
• AULA 04
30/08
• AULA 05
06/09
• AULA 06
13/09
• AULA 07
20/09
• AULA 08
27/09
• PROVA 
AV1
04/10
• AULA 11
11/10
• AULA 12
18/10
• AULA 13
25/10
• AULA 14
01/11
• PROVA 
AV2
08/11
• FERIADO
15/11
• NOVA 
CHANCE 
AV2
22/11
• PROVA 
AV3
29/11
• Fim do 
semestre
06/12
DISTRIBUIÇÃO 
DAS AULAS 
PARA AV1
UNID 1
Mecanismos de 
transferência de calor
Aulas: 01 & 02
UNID 2
Condução de calor 
unidimensional 
permamente
Aula 03 & 04
UNID 3
Condução de calor 
transiente
Aula 05 & 06
UNID 4
Convecção térmica 
Natural & forçada
Aula 07 & 08
Conteúdo para av2
Difusividade e mecanismos de transferência de 
massa
Definições de 
concentração, 
velocidades e 
fluxos de 
massa e molar
Lei de Fick de 
difusão
Equação de 
Stefan-
Maxwell.
Influência da 
temperatura e 
da pressão na 
difusividade 
molecular
Estimativa da 
difusividade 
molecular em 
gases e 
líquidos
Difusividade 
efetiva em 
meios porosos
Bibliografia 
Básica e 
complementar
• Básica
• 1. Incropera F. P. et al. Fundamentos de Transferência de Calor e Massa, 
Editora: LTC, Rio de Janeiro, 2006. 
• 2. Kreith ,F.; Bohn, M.S. Princípios de Transferência de Calor. Editora: 
Thomson Pioneira, 2003. 
• 3. Özisik, M. N. Transferência de Calor - Um Texto Básico, Ed. 
Guanabara Koogan S.A., Rio de Janeiro, 1985. 
• Complementar
• 1.Bejan, A.. Transferência de Calor, Editora: Edgard Blücher, 2004.
• 2. Cengel, Y. A., Ghajar, A. Heat and Mass Transfer: Fundamentals and 
Applications, Editora: McGraw-Hill, 4aed., 2010. 
• 3. Holman, J.P. Transferência de Calor, Editora. McGraw-Hill, 10ª ed., 
São Paulo, 2009. 
• 4. Özisik, M. N. Finite Difference Methods in Heat Transfer, Editora: CRC 
Pr I Llc, Hardcover,1994. 
• 5. Lienhard IV, J.H.; Lienhard V, J.H. A Heat Transfer Textbook, 2003 
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA
Considerações Básicas
• Transmissão de Calor é o processo pelo qual 
a energia é transportada sempre que existir
um gradiente de temperatura
• no interior de um sistema ou, quando dois
sistemas com diferentes temperaturas são
colocados em contato.
Considerações Básicas
• A primeira lei da Termodinâmica preconiza que a energia 
não pode ser criada ou destruída mas sim transformada de 
uma forma para outra. 
• Esta lei governa quantitativamente todas as transformações 
de energia, mas não faz restrições quanto à direção das 
referidas transformações.
Considerações 
Básicas
• “ a variação total da quantidade 
de energia (aumento ou redução) 
da energia de um sistema durante 
um processo é igual a diferença 
entre a energia total que entra e a 
que sai do sistema durante o 
processo.”
ሶ𝐸 =
𝑑𝐸
𝑑𝑡
⇒ Fluxo de Energia =
J
s
= [W]
ሶ𝑚 =
𝑑𝑚
𝑑𝑡
⇒ 𝐹𝑙𝑢𝑥𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 =
𝑘𝑔
𝑠
Calor
• “Calor é uma forma de energia 
em trânsito, determinada pela 
diferença de temperatura entre 
dois sistemas.” 
Calor
• A segunda lei de termodinâmica
diz que nenhum processo
reversível é possível, cujo único
resultado seja uma transmissão
líquida de calor de uma região de 
baixa temperatura para outra de 
temperatura mais alta.
Aplicabilidade
Considerações Básicas
• A termodinâmica clássica está limitada 
principalmente ao estudo dos estados de equilíbrio 
(mecânico, químico e térmico). 
• Sendo o fluxo de calor resultado de falta de equilíbrio 
de temperatura o seu tratamento quantitativo deve ser 
baseado em outros ramos da ciência.
Energia
• Na análise de sistemas que envolvem fluxos de 
fluidos, freqüentemente encontra-se combinação das 
propriedades u e Pv. Por conveniência esta 
combinação é definida como entalpia h.
Energia
• A energia pode-se manifestar de várias formas tais como a térmica, 
mecânica, cinética, potencial, elétrica, magnética, química e nuclear.
• As formas de energia estão relacionadas com a estrutura molecular do 
sistema e o grau da atividade molecular é chamado de energia Microscópica
Energia
• O calor específico é definido como a energia necessária para 
elevar a temperatura de uma unidade de massa de uma
substância em um grau. Ele pode ser:
• Calor específico a volume constante Cv;
• Calor específico a pressão constante Cp.
• O calor a pressão constante Cp é maior que a volume constante
Cv, porque a pressão constante o sistema expande e a energia
para esta expansão deve ser fornecida ao sistema.
• Cp = Cv + R
Energia
Energia
Energia
Energia