FenTran - Aula 13 Transferência de Calor - Condução

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MECANISMOS DE TRANFERÊNCIA DE CALOR
1. CONDUÇÃO
2.CONVECÇÃO 
3.RADIAÇÃO
2
Quando a transferência de energia ocorrer em um meio 
estacionário, que pode ser um sólido ou um fluido, em virtude 
de um gradiente de temperatura, usamos o termo 
transferência de calor por condução.
CONDUÇÃO
3
Quando a transferência de energia ocorrer entre uma superfície e um 
fluido em movimento em virtude da diferença de temperatura entre 
eles, usamos o termo transferência de calor por convecção. 
CONVECÇÃO
4
Quando, na ausência de um meio interveniente, existe uma troca 
líquida de energia (emitida na forma de ondas eletromagnéticas) 
entre duas superfícies a diferentes temperaturas, usamos o termo 
radiação. 
RADIAÇÃO
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Mecanismos Combinados
6
Unidades
7
Unidades
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9
10
O fator de proporcionalidade k ( condutividade térmica ) que surge da 
equação de Fourier é uma propriedade de cada material e vem exprimir 
maior ou menor facilidade que um material apresenta à condução de calor. 
Sua unidade é facilmente obtida da própria equação de Fourier, por 
exemplo, no sistema prático métrico temos :
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Resistência térmica
 
 sistema do térmica aresistênci a é R 
e térmico potencial o é T onde, 
R
Tq ∆∆=
Ah
TTAhq
⋅
∆
=∆⋅⋅= 1

Ak
L
T
L
TAkq
⋅
∆
=
∆
⋅⋅=
Condução Convecção
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Mecanismos Combinados de
transferência de calor 




++=−+−+−
=−
=−
=−
AhAk
L
Ah
qTTTTTT
Ah
qTT
Ak
LqTT
Ah
qTT
.
1
..
1.
.
)(
.
.)(
.
)(
21
433221
2
43
32
1
21




( )
tR
totalTq
RRR
TT
AhAk
L
Ah
TT
q ∆=⇒
++
−
=
++
−
= 
321
41
.2
1
..1
1
41
16
Mecanismos Combinados de
transferência de calor 
 
( )
AhAk
L
Ak
L
Ah
TT
RRRR
TT
R
Tq
ei
eisorefit
total
.
1
...
1
2
2
1
1
5151
+++
−
=
+++
−
=
∆
=
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Exercício 
● Uma parede composta é 
formada por uma placa de 
cobre de 2,5 cm, uma 
camada de amianto de 
3,2mm e uma camada de 
fibra de vidro de 5 cm. A 
parede é submetida a uma 
diferença de temperatura 
de 560ºC. Calcule o fluxo 
de calor por unidade de 
área através da estrutura 
composta 
Dados Gerais
Kamianto = 0,166 W/m.ºC
Kcobre = 0,372 W/m.ºC
kfibra vidro = 0,048 W/m.ºC
kmanta de vidro = 8,6*10-5 W/m.ºC
ktijolos refratários = 1.116*10-3 W/m.ºC
ktijolos de caulim = 225*10-3 W/m.ºC
kargamassa = 1.285*10-6 W/m.ºC
Q = - k*A*∆T/L; Q = - ∆T/Rtotal; Ri= Li/A*ki
K – Condutividade Térmica
Q = Fluxo de calor
T – Temperatura
R – Resistência
A – Área 
L – Espessura
( )
Ak
L
Ak
L
TT
RR
TT
R
Tq
t
total
.. 2
2
1
1
31
21
31
+
−
=
+
−
=
∆
=
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Exercício
● Dois materiais estão em perfeito contato térmico. As 
distribuições de temperaturas no estado estacionário 
são indicadas na figura ao lado. Se a condutividade 
térmica do material de 3 cm de espessura é K1-2 = 0,1 
W/m.ºC, calcule a condutividade térmica do material de 
5 cm de espessura por K2-3. Considere a área da 
parede igual a 1,5m². 
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