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Transferência de 
Calor
Prof. Dr. Marcos Baroncini Proença
Aula 1
Apresentação
Graduado em 
Engenharia Química -
UFPR
Mestre em Engenharia 
Metalúrgica - EESC-
USP
Doutor em Engenharia 
Mecânica - UNICAMP
Pós-doutorado em 
Engenharia 
Madeireira -UFPR
18 anos Ensino 
Superior
Empresa
Consultorias
Conversa Inicial
Conversa Inicial
Hoje, a transferência 
de calor está presente 
em todos os processos 
industriais, tanto nos 
equipamentos quanto 
no conforto térmico 
dos trabalhadores.
Dentro deste conceito, 
o conhecimento sobre 
os princípios 
envolvidos nos 
processos de troca 
térmica são 
extremamente 
importantes
2
Contextualização
Contextualização
Abordaremos, nesta 
disciplina, conceitos 
fundamentais de troca 
térmica, depois 
trabalharemos a troca 
térmica por condução, 
convecção e radiação
Trabalharemos 
tecnicamente a análise 
de trocadores de calor, 
bem como do conforto 
térmico no ambiente 
de trabalho 
Acreditamos, assim, 
estar fornecendo as 
ferramentas 
necessárias para 
habilitar nossos (...)
(...) engenheiros a 
trabalharem com 
conceitos aplicados 
referentes à 
transferência de calor
Tópicos da Aula 1:
Princípios de 
Transferência de Calor
Conceitos 
Fundamentais
Calor
Transferência de 
Calor
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Modos de 
Transferência de 
Calor:
Condução
Convecção
Radiação
Lei de Fourier da 
Condução
Lei de Newton da 
Convecção
Lei de Stefan-
Boltzmann da 
Radiação
Princípios de 
Transferência de Calor
Conceitos Fundamentais
Calor: é a energia que 
pode ser transferida 
através de interações 
de um sistema com a 
sua vizinhança
Transferência de 
calor: é a energia 
térmica em trânsito, 
devido à diferença de 
temperatura entre um 
sistema e sua 
vizinhança, no espaço
Conceitos Fundamentais
https://www.youtube.com/watch?v=e_WSXzDtmmg
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Modos de 
Transferência de Calor
Condução
A transferência de 
calor por condução 
ocorre quando existe 
um gradiente de 
temperatura entre 
(...)
(...) as faces interna e 
externa de um sistema 
estacionário, que pode 
ser um sólido ou um 
fluido
Devido ao movimento 
de vibração aleatória 
das moléculas dentro 
do sistema, há uma 
difusão térmica no 
sentido de x=0 para 
x=x
https://www.youtube.com/watch?v=tdQh3s1wMBo
Difusão térmica. Incropera, F, DeWitt, D, 
Fundamentos de Transferência de Calor e 
Massa, 7ªedição, LTC, 2014. 
Convecção
A transferência de 
calor por convecção 
ocorre através de um 
fluido em movimento 
quando (...)
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(...) ele estiver em 
contato com uma 
superfície que esteja a 
uma temperatura 
diferente dele
https://www.youtube.com/watch?v=GI_UfECLDFA
A transferência de 
calor por convecção 
abrange dois 
mecanismos: 
O movimento 
aleatório das 
moléculas, que 
caracteriza a difusão 
térmica
O movimento do 
fluido, provocado 
pela diferença de 
densidade entre a 
região mais 
aquecida e a mais 
fria 
Radiação
O termo radiação se 
refere à transferência 
de energia térmica 
emitida pela matéria 
que se encontra a uma 
temperatura diferente 
de zero 
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A energia do campo de 
radiação é 
transportada por ondas 
eletromagnéticas, não 
necessitando de um 
meio físico para sua 
transferência
https://www.youtube.com/watch?v=gKwBPeps4po 
Lei de Fourier da 
Condução
Condução
Quando se tem um 
gradiente de 
temperatura dentro 
de uma substância 
homogênea, (...)
(...) resulta numa taxa 
de transferência de 
calor dada pela 
equação: 
� � �������
Na qual:
� = quantidade de calor (W)
� = condutividade térmica 
(W/m.K)
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� = área da seção 
transversal (m2)
	
	� = gradiente de 
temperatura na direção 
normal à área de seção 
transversal (K/m)
Esta taxa é conhecida 
como lei de Fourier.
Condução. Incropera F., DeWitt D., 
Fundamentos de Transferência de Calor 
e Massa, 7ª edição.
Para uma parede 
plana unidimensional 
com uma distribuição 
de temperaturas �
��, 
a equação da taxa é 
escrita na forma: 
											� � ��� ����
Lei de Newton da 
Convecção
Convecção
Independentemente 
da natureza do 
processo de 
transferência de calor 
por convecção, quando 
um fluido está em (...)
(...) contato com a 
superfície de um sólido 
com temperatura 
diferente deste fluido, 
a equação apropriada 
para a taxa de 
transferência possui a 
forma:
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Lei de Stefan-
Boltzmann da 
Radiação
Radiação
A radiação que é 
emitida por um corpo 
negro tem sua origem 
na energia térmica da 
matéria
Fonte: Shutterstock
Esta energia é o poder 
emissivo:
� � ��
A Lei de Stefan-
Boltzmann estabelece 
o limite superior da 
emissividade:
� � � ������ � �. �. ��
 
!
σ é a constante de 
Stefan-Boltzmann
(σ = 5,67 ×
10−8 W/m2 · K4)
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Síntese
Síntese
Após esta aula você 
adquiriu 
conhecimentos iniciais 
sobre calor e 
transferência de calor
Também adquiriu 
conhecimentos 
iniciais sobre as 
formas de 
transferência de calor 
e as Leis que tratam 
destas transferências
Aprofunde os 
conhecimentos 
adquiridos lendo a 
Aula 1 e 
complementando 
com o Livro Texto