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FENÔMENOS DE TRANSPORTE INDUSTRIAIS AULA 6 – TRANSFERÊNCIA DE CALOR. Tema da Apresentação TRANSFERÊNCIA DE CALOR POR CONDUÇÃO – AULA 6 FENÔMENOS DE TRANSPORTE INDUSTRIAIS Conteúdo Programático desta aula Condução Condução em regime estacionário Tema da Apresentação TRANSFERÊNCIA DE CALOR POR CONDUÇÃO – AULA 6 FENÔMENOS DE TRANSPORTE INDUSTRIAIS TRANSFERÊNCIA DE CALOR A transferência de calor ocorre quando dois ou mais corpos que estão em temperaturas diferentes são colocados em contato, ou em um mesmo local, fazendo com que a energia térmica de um corpo seja transferida para outro. Tema da Apresentação TRANSFERÊNCIA DE CALOR POR CONDUÇÃO – AULA 6 FENÔMENOS DE TRANSPORTE INDUSTRIAIS ESTA TRANSFERÊNCIA DE CALOR PODE ACONTECER DE TRÊS MANEIRAS DIFERENTES: CONDUÇÃO, CONVECÇÃO OU IRRADIAÇÃO Tema da Apresentação TRANSFERÊNCIA DE CALOR POR CONDUÇÃO – AULA 6 FENÔMENOS DE TRANSPORTE INDUSTRIAIS CONDUÇÃO Na transferência de calor por condução, o calor se propaga de partícula a partícula, por exemplo, quando seguramos uma barra de metal com uma de suas extremidades ligada ao fogo. Neste exemplo o calor se propaga de partícula a partícula, por toda a barra até atingir a extremidade oposta. Tema da Apresentação TRANSFERÊNCIA DE CALOR POR CONDUÇÃO – AULA 6 FENÔMENOS DE TRANSPORTE INDUSTRIAIS CONDUÇÃO TÉRMICA É o processo de transmissão de calor em que a energia térmica passa de um local para outro através das partículas do meio que os separa. Não há deslocamento de matéria, as partículas recebendo energia transmitem energia para as partículas vizinhas, menos energizadas, que passa a vibrar com intensidade maior, estas por sua vez, transmitem energia térmica para as seguintes, e assim sucessivamente. OCORRE PRINCIPALMENTE NOS MATERIAIS SÓLIDOS Tema da Apresentação TRANSFERÊNCIA DE CALOR POR CONDUÇÃO – AULA 6 FENÔMENOS DE TRANSPORTE INDUSTRIAIS BONS CONDUTORES : metais MAUS CONDUTORES ( ISOLANTES TÉRMICOS ) : madeira, plástico, borracha, papelão, vidro, isopor, ar, água, outros. O calor se propaga de partícula para partícula, corpos mais densos, com maior número de partícula por unidade de volume, especialmente partículas livres, são bons condutores. Isto explica por que os metais são bons condutores. Pelo mesmo motivo, os líquidos e gases não são bons condutores de calor. Tema da Apresentação TRANSFERÊNCIA DE CALOR POR CONDUÇÃO – AULA 6 FENÔMENOS DE TRANSPORTE INDUSTRIAIS O modelo que relaciona a temperatura com o movimento das partículas pode ser usado para explicar a condução de calor através de um corpo. A medida que recebem calor, os átomos ou moléculas do corpo vibram mais intensamente e a energia cinética dessas partículas é transferida sucessivamente de uma partícula para outra, essa transferência de energia cinética é a propagação de calor. Tema da Apresentação TRANSFERÊNCIA DE CALOR POR CONDUÇÃO – AULA 6 FENÔMENOS DE TRANSPORTE INDUSTRIAIS Tema da Apresentação TRANSFERÊNCIA DE CALOR POR CONDUÇÃO – AULA 6 FENÔMENOS DE TRANSPORTE INDUSTRIAIS Tema da Apresentação TRANSFERÊNCIA DE CALOR POR CONDUÇÃO – AULA 6 FENÔMENOS DE TRANSPORTE INDUSTRIAIS CONDUTIVIDADE TÉRMICA ( K) . Tema da Apresentação TRANSFERÊNCIA DE CALOR POR CONDUÇÃO – AULA 6 FENÔMENOS DE TRANSPORTE INDUSTRIAIS EXERCÍCIOS 1- Um equipamento condicionador de ar deve manter uma sala, de 15 m de comprimento, 6 m de largura e 3 m de altura a 22oC. As paredes da sala, de 25 cm de espessura, são feitas de tijolos com condutividade térmica de 0,14 kcal/h.m.ºC e a área das janelas podem ser consideradas desprezíveis. A face externa das paredes pode estar até a 40oC em um dia de verão. Desprezando a troca de calor pelo piso e pelo teto, que estão bem isolados, pede-se o calor a ser extraído da sala pelo condicionador (em HP). Dado: 1 HP = 641,2 kcal/h. Tema da Apresentação TRANSFERÊNCIA DE CALOR POR CONDUÇÃO – AULA 6 FENÔMENOS DE TRANSPORTE INDUSTRIAIS Para o cálculo da área de transferência de calor desprezamos as áreas do teto e piso, onde a transferência de calor é desprezível. Desconsiderando a influência das janelas, a área das paredes da sala é: A = 2X(6X3)+ 2X(15X3) =126m2 . . Tema da Apresentação TRANSFERÊNCIA DE CALOR POR CONDUÇÃO – AULA 6 FENÔMENOS DE TRANSPORTE INDUSTRIAIS Considerando que a área das quinas das paredes, onde deve ser levada em conta a transferência de calor bidimensional, é pequena em relação ao resto, podemos utilizar a seguinte equação de Fourier: Tema da Apresentação
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