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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 PROPAGAÇÃO DE CALOR – AULA 6 FÍSICA TEÓRICA II 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 PROPAGAÇÃO DE CALOR – AULA 6 FÍSICA TEÓRICA II Expressão do Fluxo de Calor Calor em Regime Estacionário (Perfil de distribuição de temperatura é constante) Tema da Apresentação PROPAGAÇÃO DE CALOR – AULA 6 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 PROPAGAÇÃO DE CALOR – AULA 6 FÍSICA TEÓRICA II Lei de Fourrier - Fluxo do Calor em Regime Estacionário Tema da Apresentação PROPAGAÇÃO DE CALOR – AULA 6 FÍSICA TEÓRICA II Tabela de Condutibilidade Térmica Tema da Apresentação PROPAGAÇÃO DE CALOR – AULA 6 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. Tema da Apresentação PROPAGAÇÃO DE CALOR – AULA 6 FÍSICA TEÓRICA II 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 PROPAGAÇÃO DE CALOR – AULA 6 FÍSICA TEÓRICA II A massa de gelo que se funde em uma hora. Tema da Apresentação PROPAGAÇÃO DE CALOR – AULA 6 FÍSICA TEÓRICA II A massa de gelo que se funde em uma hora. Tema da Apresentação PROPAGAÇÃO DE CALOR – AULA 6 FÍSICA TEÓRICA II b) A massa de vapor que se condensa no mesmo intervalo de tempo Tema da Apresentação PROPAGAÇÃO DE CALOR – AULA 6 FÍSICA TEÓRICA II c) A temperatura da barra no seu ponto médio Tema da Apresentação PROPAGAÇÃO DE CALOR – AULA 6 FÍSICA TEÓRICA II 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 PROPAGAÇÃO DE CALOR – AULA 6 FÍSICA TEÓRICA II 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. Tema da Apresentação PROPAGAÇÃO DE CALOR – AULA 6 FÍSICA TEÓRICA II 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
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