201837 203812 Transmissão+de+calor

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Física – Termodinâmica
Transmissão de calor
Prof. Édy Carlos Monteiro
Objetivos:
Conhecer, compreender e aplicar os fundamentos da termometria, da termologia e da termodinâmica.
Temperatura e Calor.
Calor: é a energia que é transferida entre um sistema e o seu ambiente devido a uma diferença de temperatura que existe entre eles.
Ambiente TA
Ts = TA Q = 0
Sistema
Ambiente TA
Ts < TA Q > 0
Sistema
Ambiente TA
Ts > TA Q < 0
Sistema
Ts
Ts
Ts
(a)
(b)
(c)
Q < 0
Q = 0
Q > 0
Temperatura e Calor.
Ambiente TA
Ts = TA Q = 0
Sistema
Ambiente TA
Ts < TA Q > 0
Sistema
Ambiente TA
Ts > TA Q < 0
Sistema
Ts
Ts
Ts
(a)
(b)
(c)
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Q < 0
Q = 0
Q > 0
Mecanismos de transferência de calor
Condução.
Pcond = Q = kA ( TQ – TF)
 t L
Reservatório quente a 
TQ
Reservatório frio a 
TF
k
Q
L
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Mecanismos de transferência de calor
Condução através de uma parede composta.
Pcond = A( TQ – TF)
 
Reservatório quente a 
TQ
Reservatório frio a 
TF
k
Q
L
2
2
L
1
Tx
L
2
L
1
k
1
k
2
+
O calor se transfere a uma taxa constante através de uma placa composta formada por dois materiais diferentes com espessuras diferentes e condutividades térmicas diferentes. A temperatura correspondente ao regime permanente na interface dos dois materiais é Tx.
Pcond = A( TQ – TF)
	 Σ (L/k)
k
1
Mecanismos de transferência de calor
Substância
k (W/m . K)
Metais
Aço inox
14
Chumbo
35
Alumínio
235
Cobre
401
Prata
428
Gases
Ar (seco)
0,026
Hélio
0,15
Hidrogênio
0,18
Materiais de construção
Espuma de poliuretano
0,024
Lã de vidro
0,043
Fibra de vidro
0,048
Pinho branco
0,11
Vidrode janela
1,0
R = L/k (resistência térmica)
Mecanismos de transferência de calor
Convecção.
Ar frio
Ar quente
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Radiação:
Prad = σε A T4
σ = 5,6703 x 10-8 W (constante de Stefan-Boltzmann)
 m² K
ε = emissividade (0 e 1) => adimensional
A = área da superfície (m²)
T = temperatura em kelvin (K)
4
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