Propagação do Calor - Física Teórica II

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FÍSICA TEÓRICA II
Aula 6 - Propagação do Calor
Tema da Apresentação
PROPAGAÇÃO DE CALOR – AULA 6
FÍSICA TEÓRICA II
Conteúdo Programático desta Aula
Propagação do Calor
Condução do Calor
Expressão do Fluxo de Calor
Calor em Regime Estacionário
Lei de Fourrier
Fluxo do Calor em Regime Estacionário
Tabela de Condutibilidade Térmica
Convecção do Calor
Radiação do Calor
Tema da Apresentação
PROPAGAÇÃO DE CALOR – AULA 6
FÍSICA TEÓRICA II
Propagação do Calor
Calor : energia térmica em trânsito.
1 cal = 4,1868 J
Condução do Calor: ocorre espontaneamente do mais quente para o mais frio. 
Formas de propagação: condução, convecção e irradiação.
Tema da Apresentação
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Condução do Calor
Quanto mais denso, melhor condutor de calor.
Gases são maus condutores de calor.
O calor é transmitido através do choque da estrutura atômica do material.
Tema da Apresentação
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Expressão do Fluxo de Calor
Calor em Regime Estacionário (Perfil de distribuição de temperatura é constante)
Tema da Apresentação
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FÍSICA TEÓRICA II
Lei de Fourrier - Fluxo do Calor em Regime Estacionário
O fluxo de calor em regime estacionário é diretamente proporcional à área de seção reta e a diferença de temperatura; e é inversamente proporcional à espessura do material (considerando o material de composição homogênea.
Onde k é o coeficiente de condutibilidade térmica, medido em cal/s.cm.oC
Tema da Apresentação
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FÍSICA TEÓRICA II
Lei de Fourrier - Fluxo do Calor em Regime Estacionário
Tema da Apresentação
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Tabela de Condutibilidade Térmica
Tema da Apresentação
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FÍSICA TEÓRICA II
Exemplo: Considerando um cobertor retangular de dimensões iguais a 2,0m por 1,5m e 2,0cm de espessura, cobrindo uma pessoa a 34oC em um ambiente que se encontra a 4oC, calcule a quantidade de calor transferida em 1 hora. Considere a condutibilidade térmica do cobertor igual a 0,00010 cal/s.cm.oC.
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Tema da Apresentação
PROPAGAÇÃO DE CALOR – AULA 6
FÍSICA TEÓRICA II
Exemplo: Considere uma barra de alumínio com 50 cm de comprimento e 10cm2 de área da seção reta transversal. Uma das extremidades está em contato com gelo e a outra com água em vapor. Considerando que há isolamento lateral da barra, determine:
A massa de gelo que se funde em uma hora.
A massa de vapor que se condensa no mesmo intervalo de tempo.
A temperatura da barra em seu ponto médio.
Considere a condutibilidade térmica do alumímio igual a 0,5 cal/s.cm.oC e os calores latentes de fusão e vaporização da água iguais a 80 cal/g e 540 cal/g respectivamente.
Tema da Apresentação
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FÍSICA TEÓRICA II
A massa de gelo que se funde em uma hora.
Tema da Apresentação
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A massa de gelo que se funde em uma hora.
Tema da Apresentação
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b) A massa de vapor que se condensa no mesmo intervalo de tempo
Tema da Apresentação
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c) A temperatura da barra no seu ponto médio
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Convecção do Calor
A convecção consiste no transporte de energia térmica através do transporte de matéria de um volume do corpo para outro.
Tema da Apresentação
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Radiação de Calor
Condução térmica: há transporte de energia somente através de um meio material.
Convecção térmica: há transporte de energia e massa e, portanto, a utilização de um meio material.
Irradiação térmica: há transporte de energia somente e não há necessidade de um meio material.
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Resumo da Aula
Propagação do Calor
Condução do Calor
Expressão do Fluxo de Calor
Calor em Regime Estacionário
Lei de Fourrier
Fluxo do Calor em Regime Estacionário
Tabela de Condutibilidade Térmica
Convecção do Calor
Radiação do Calor
Tema da Apresentação