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qc = joule/segundo ou W/m2; 
∆T = K; 
=ch W/m2.K. 
1 W/m2.K = 0,8605 kcal/h.m2.ºC 
 
O valor de ch em um sistema depende da geometria da superfície e da velocidade, bem 
como das propriedades físicas do fluido e, freqüentemente, da diferença de temperatura, 
∆T. 
Na maioria das aplicações utilizamos o coeficiente de transmissão de calor por convecção 
médio. 
A Figura 48 apresenta a ordem de grandeza dos coeficientes médios de transmissão de 
calor por convecção. 
A condutância térmica para a transmissão de calor por convecção é dada por: 
Ahk cc ×= 
 
e a resistência térmica correspondente é dada por: 
 
Ah
R
c
c ×=
1 
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Coeficiente de transmissão de calor por meio de convecção ch 
Fluido Kcal/h.m2.ºC W/m2.K 
Ar, convecção natural 5 – 25 6 – 30 
Vapor ou ar superaquecido, convecção forçada 25 – 250 30 – 300 
Óleo, convecção forçada 50 – 1500 60 – 1800 
Água, convecção forçada 250 – 10000 300 – 6000 
Água, em ebulição 2500 – 50000 3000 – 60000 
Vapor, em condensação 5000 – 100000 6000 – 120000
 
Figura 48 – Ordem de grandeza dos Coeficientes de transmissão de calor por convecção 
 
5.4 TRANSMISSÃO DE CALOR POR RADIAÇÃO 
A transmissão de calor por irradiação, ao contrário daquelas por condução ou por 
convecção, não depende de um meio carreador de calor. È um processo de emissão 
contínua da energia pelas superfícies de todos os corpos. Esta energia é denominada 
ENERGIA RADIANTE e transmite-se sob a forma de ondas eletromagnéticas, que se 
deslocam com a velocidade da luz, sendo transmitidas através do vácuo, assim como 
através de substâncias que lhes são transparentes. A transmissão pelo vácuo é melhor, 
pois outros meios intervenientes absorvem parte, senão o total, da energia radiante. 
Todos os corpos emitem e absorvem energia radiante, a uma taxa que depende da 
temperatura absoluta e das propriedades físicas das substâncias básicas dos corpos. 
Um irradiador perfeito ou CORPO NEGRO, que é um corpo que emite e absorve, a 
qualquer temperatura, a máxima quantidade possível de radiação em qualquer 
comprimento de onda, emite energia radiante de sua superfície à razão qr, dada por: 
 
4
11 TAqr ××= σ 
Onde: 
qr = energia transmitida por unidade de tempo por radiação, em kcal/h; 
A1 = área da superfície, em m2; 
T1 = temperatura da superfície, em K; 
σ = constante dimensional = 4,88 x 10-8 kcal/h.m2.K4, também chamada de constante de 
Stefan-Boltzmann, em honra aos cientistas J. Stefan, que, em 1879, achou a equação 
acima experimentalmente, e L. Boltzmann, que, em 1884, deduziu-a teoricamente. 
 
A energia transmitida por dois irradiadores ideais, chamada de troca líquida de energia é 
dada pela expressão: ( )4241 TTAqr −××= σ 
 
A equação acima deve ser modificada para as aplicações práticas, de modo a levar em 
conta os irradiadores não-ideais e a presença de meios absorventes entre dois corpos. A 
expressão geral para a transmissão de calor radiante entre dois corpos é dada por: 
 ( ) ∈×−××= 4241 TTAqr σ 
Onde: 
∈= fator de emissividade, para levar em conta a natureza nõ-ideal da radiação (corpo 
não-negro). 
 
A Figura 49 mostra fatores de emissividade de alguns materiais. 
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Superfície Temperatura ºC Є 
Filamento de platina 27 - 1227 0,036 – 0,192 
Prata polida 227 – 638 0,0198 – 0,0324 
Níquel, placa polida 23 0,045 
Gesso (estuque), argamassa 10 – 88 0,91 
Tijolo vermelho, áspero 21 0,93 
Concreto 21 0,63 
Vidro liso 22 0,937 
Papelão alcatroado 20,5 0,91 
Água 0 – 100 0,95 – 0,963 
Folha de alumínio 100 0,087 
Papelão de amianto 38 – 371 0,93 – 0,945 
Corpo negro - 1,00 
 
Figura 49 – Emissividade Total de Algumas Superfícies 
 
5.4.1 ABSORÇÃO, REFLEXÃO E TRANSMISSÃO 
As ondas incidentes sobre a superfície de uma substância podem ser parcialmente 
absorvidas, parcialmente refletidas e parcialmente transmitidas pela substância. A fração 
absorvida da energia radiante chama-se ABSORTIVIDADE, α, ou PODER 
ABSORVENTE. A fração refletida é denominada REFLETIVIDADE, ρ, e a fração 
transmitida através da substância é a TRANSMISSIVIDADE, τ. 
A relação entre a absortividade, a refletividade e a transmissividade é: 
 
1=++ τβα 
 
A transmissividade sendo zero, que é o caso da maioria dos sólidos opacos à luz, diz-se 
que a substância é opaca à radiação. Reciprocamente, a transmissividade sendo igual à 
unidade, a substância é transparente à radiação. Nenhuma substância é perfeitamente 
transparente, mas os fluidos menos densos, tais como os gases, apresentam 
transmissividade elevada. 
 
Um refletor ideal é um corpo cuja superfície reflete toda a energia radiante sobre ele 
incidente. Superfícies altamente polidas constituem boas aproximações a um refletor 
ideal. 
 
Um absorvedor ideal absorve toda a energia radiante incidente sobre a sua superfície e a 
sua absortividade é igual à unidade. 
 
5.5 TROCADORES DE CALOR 
Um trocador de calor é um dispositivo que efetua a transmissão de calor de um fluido para 
outro. O tipo mais simples de trocador de calor é um recipiente no qual um fluido quente e 
um frio são misturados diretamente, Num sistema como esse, ambos os fluidos atingem a 
mesma temperatura final e a quantidade de calor transferida pode ser estimada 
igualando-se a energia perdida pelo fluido mais quente à energia ganha pelo mais frio. 
São mais comuns, no entanto, os trocadores de calor nos quais um fluido é separado do 
outro por uma parede ou partição através da qual passa o calor. Esses tipos de 
trocadores de calor são chamados de RECUPERADORES. Existem muitas formas 
desses equipamentos, indo desde o simples tubo-dentro-de-tubo, com uns poucos metros 
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quadrados de superfície de troca de calor, até os complexos condensadores e 
evaporadores de superfície, com milhares de metros quadrados de superfície de troca de 
calor. Entre esses extremos há uma vasta gama de trocadores tipo carcaça-e-tubos. São 
largamente empregadas porque podem ser construídas com grandes superfícies de troca 
de calor num volume relativamente pequeno, podem ser fabricadas de ligas para reduzir a 
corrosão e são adequadas para aquecimento, resfriamento, evaporação ou condensação 
de todas as espécies de fluidos. 
A Figura 50 mostra um trocador de calor de tipo carcaça-e-tubo, que consiste de um tubo 
localizado concêntricamente dentro de outro tubo, que forma a carcaça. Um dos fluidos 
escoa dentro do tubo interior e o outro através do anel formado entre os tubos interno e 
externo. A diferença de temperatura entre os fluidos quente e frio em geral não é 
constante ao longo do tubo e a quantidade de calor transmitida variará de seção para 
seção. 
 
Figura 50 – Trocador de calor do tipo tubo-dentro-de-tubo com correntes opostas 
 
A Figura 51 mostra um trocador de calor do tipo placa plana, onde os dois fluidos escoam 
formando ângulos retos entre si, em correntes cruzadas. Cada um dos fluidos não se 
mistura ao passar através do trocador de calor e, portanto, as temperaturas dos fluidos, 
ao deixarem o trocador, não são uniformes, sendo maiores num lado que no outro. 
 
Figura 51 – Trocador de calor do tipo placa plana com correntes cruzadas com ambos os 
fluidos não misturados 
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A Figura 52 mostra outro tipo de trocador de calor de corrente cruzada, neste tipo de 
trocador um dos fluidos se mistura na passagem através do trocador. A temperatura do 
fluido misturado será uniforme em