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Calor é definido como a forma de energia que pode ser transferida de um sistema para outro em consequência da diferença de temperatura entre eles.
A ciência que estuda as taxas de transferência de calor (calor transferido por unidade de tempo) é chamada de transferência de calor, esta que trabalha com sistemas que não estão em equilíbrio térmico, pois são fenômenos de calor de não equilíbrio termodinâmico.
A exigência básica para a ocorrência da transferência de calor é a presença da diferença de temperatura, pois não pode acontecer transferência líquida de calor entre dois corpos que estão na mesma temperatura. A taxa de calor transferido em dada direção depende da magnitude do gradiente de temperatura (diferença de temperatura por unidade de comprimento ou taxa de variação da temperatura) na mesma direção. Quanto maior o gradiente de temperatura, maior a taxa de transferência de calor.
Há três maneiras de fazer a transgerência de calor:
- Radiação
- Convecção
- Condução
Condução é a transferêmcia de energia das partículas mais energéticas de uma substância para partículas vizinhas adjacentes menos energéticas, como resultado da interação entre elas. A condução pode ocorrer em sólidos, líquidos e gases.
A taxa de condução de calor por um meio depende da geometria, da espessura, do tipo de material e da diferença de temperatura a que o meio está submetido. Quanto maior for o isolamento, menor será a perda de calor.
A taxa de transferência de calor através de uma parede plana dobra quando a diferença de temperatura ou a área A normal em direção da transferência de calor é dobrada, mas é reduzida a metade quando a espessura da parede L é dobrada. Assim, concluimos que a taxa de condução de calor através da camada plana é proporcional à diferença de temperatura através da camada e à área de transferência de calor, mas inversamente proporcional à espessura da camada. Ou seja,
ou
onde a constante de proporcionalidade k é a condutividade térmica do material, que é a medida de capacidade do material conduzir calor Fig 1. No caso-limite de 
que é denominada lei de Fourier da condução térmica.
Figura 1
Condutividade térmica de um material pode ser definida como a taxa de transferência de calor por meio de uma unidade de comprimento de um material por unidade de área por unidade de diferença de temperatura. A condutividade térmica de um material é a medida da capacidade de o material conduzir calor. Um alto valor de condutividade indica que o material é bom condutor de calor, enquanto um valor baixo indica que o material é mau condutor de calor ou isolante.
Figura 2
Tabela 1-1
Difusidade térmica representa a velocidade com que o calor se difunde por meio de um material e é definido como 
A difusidade térmica de um material pode ser entendida como a razão entre o calor conduzido por meio do material e o calor armazenado por unidade de volume
Convecção é o modo de transferência de energia entre a superfície sólida e a líquida ou gás adjacente, que está em movimento e que envolve os efeitos combinados de condução e de movimento de um fluido. Na ausência de qualquer movimento da massa de fluido, a transferência de calor entre a superfície sólida e o fluido adjacente se dá por condução.
A convecção é chamada de convecção forçada se o fluido é forçado a fluir sobre a superfície por meios externos, como ventilador, bomba ou vento. Em contrapartida, a convecção é chamada convecção natural (ou livre) se o movimento do fluido é causado por forças de flutuação induzidas por diferenças de densidade, decorrentes da variação de temperatura no fluido.
A taxa de transferência de calor por convecção é proporcional à diferença de temperatura, sendo convenientemente expressa pela lei de Newton do resfriamento como 
onde h é o coeficiente de transferência de calor por convecção em W/m²*K, A é a área da superfície por meio da qual a transferência de calor por convecção ocorre, T, é a temperatura da superfície e é a temperatura do fluido suficientemente longe da superfície.
Radiação é a energia emitida pela matéria sob a forma de ondas eletromagnéticas (ou fótons) como resultado das mudanças nas configurações eletrônicas de átomos ou moléculas. Ao contrário da condução e da convecção, a transferência de calor por radiação não exige a presença de um meio interveniente. De fato, a transferência de calor por radiação é mais rápida (na velocidade da luz) e não sofre atenuação no vácuo.
A taxa máxima de radiação que pode ser emitida de uma superfície na temperatura termodinâmica Ts (em K ou R) é dada pela lei de Stefan-Boltzmann da radiação térmica como 
Onde é a constante de Stefan-Boltzmann. A superfície idealizada que emite radiação a essa taxa máxima é chamada de corpo negro, e a radiação emitira por um corpo negro é denominada radiação de corpo negro. Aquela emitida por todas as superfícies reais é menor do que a emitida por um corpo negro com mesma temperatura, expressa como
Onde ε é a emissividade da superfície. A propriedade emissividade, cujo valor está na faixa de , é a medida de quanto uma superfície aproxima-se do comportamento de um corpo negro, para qual ε = 1.
A taxa líquida de transferência de calor por radiação entre duas superfícies é dada por
Área de superfície de um corpo nu foi dada por D. Dubois em 1916 como 
Onde m é a massa do corpo em kg, e h, a altura em metros.
Um sistema de conforto deve proporcionar condições uniformes ao longo de todo o espaço de vivênciapara evitar desconforto causado pela não uniformidade, como correntes de ar, radiação térmica assimétrica, pisos quentes ou frios e estratificação vertical da temperatura. A radiação térmica assimétrica é causada por superfícies frias de grandes janelas, paredes não isoladas ou produtos frios e também por superfícies quentes de painéis de aquecimento radiante a gás ou elétricos em paredes ou teto, aquecimento solar de paredes de alvenaria ou tetos e máquinas quentes. Radiação assimétrica provoca desconforto, expondo diferentes lados do corpo para superfícies em diferentes temperaturas e, portanto, diferentes perdas ou ganhos de calor por radiação. Para o conforto térmico, a assimetria da temperatura radiante não deve ultrapassar 5°C no sentido vertical e 10°C no sentido horizontal. O efeito desagradável da assimetria da radiação pode ser minimizado pelo dimensionamento e pela instalação corretos de painéis de aquecimento, utilizando janelas de vidraça dupla e colocando isolamento generoso nas paredes e no teto. O contato direto com a superfície de um piso frio ou quente também causa desconforto localizado nos pés. A temperatura do piso depende do modo como é construído (diretamente sobre o solo ou em cima de um ambiente aquecido, feito de madeira ou concreto, de isolamento, etc.), e do revestimento, como lonas, carpetes, tapetes e linóleo. Uma temperatura de piso de 23 a 25°C é confortável para a maioria das pessoas. A assimetria do piso perde o seu significado para as pessoas calçadas. Uma maneira eficaz e econômica de elevar a temperatura do piso é utilizar aquecimento por painéis radiantes, em vez de elevar a temperatura do termostato. Outra condição não uniforme que provoca desconforto é a estratificação da temperatura na sala que expõe a cabeça e os pés a diferentes temperaturas. Para o conforto térmico, a diferença de temperatura entre os níveis da cabeça e dos pés não deve exceder 3°C. Esse efeito pode ser minimizado por ventiladores.
Outro fator que afeta o conforto térmico, a saúde e a produtividade é a ventilação. Ar externo fresco pode ser fornecido a um edifício naturalmente, ou forçadamente, por um sistema de ventilação mecânica. No primeiro caso, que é a norma em edifícios residenciais, a ventilação necessária é fornecida por infiltração por meio de frestas e vazamentos no espaço habitado e pela abertura das janelas e portas. A ventilação adicional necessária em banheiros e cozinhas é fornecida por ventiladores ou exaustores de ar. Com esse tipo de ventilação sem controle, o suprimento de ar fresco serádemasiado elevado com desperdício de energia ou muito baixo, o que poderá comprometer a qualidade do ar interior. 
Não é uma boa ideia superdimensionar o sistema de ventilação apenas para estar do “lado seguro”, uma vez que retirar o ar aquecido ou resfriado do interior causa desperdício de energia. Não se deve reduzir a taxa de ventilação abaixo do mpinimo exigido para conservar energia a fim de que a qualidade do ar interior seja mantida no nível exigido. Os requisitos mínimos de ventilação de ar fresco estão listados na tabela abaixo. Os valores são baseados no controle das emissões de CO2 e de outros contaminantes, com margem de segurança adequada por pessoa de pelo menos 7,5L/s de ar fresco.
Psicrometria é a ciência que estuda o envolvimento das propriedades do ar úmido e do processo (secagem, umidificação, resfriamento, aquecimento) na mudança da temperatura ou do conteúdo de vapor d’água da mistura.
O conhecimento das condições de umidade do ar é de grande importâcia para muitos setores da atividade humana, como o dimensionamento de sistemas para acondicionamento térmico, a conservação de alimentos, os sistemas de refrigeração ou a estimativa de tempo e energia requeridos por processos de secagem, umidificação, resfriamento e armazenamento e processamento de grãos. 
A psicrometria é aplicada em climatização de ambientes e conforto térmico, condensação em superfícies frias, resfriamento evaporativo, torres de resfriamento e demais aplicações que é necessário o controle do conteúdo de vapor no ar (conservação de produtos).
Os processos psicrométricos podem ser: aquecimento e resfriamento sensível, umidificação adiabática, desumidificação e resfriamento e mistura de duas correntes.
O aquecimento e resfriamento sensível é a taxa de de transferência de calor que provoca somente uma variação da temperatura de bulbo seco (não ocorre mudança na umidade absoluta).
Na umidificação adiabática não há calor trocado. Ocorre um resfriamento e umidificação a uma entalpia constante.
A desumidificação e resfriamento reduz a temperatura de bulbo seco e da umidade absoluta.
Na mistura de duas correntes de ar tem na condição final o encontro sobre uma reta que liga a condição 1 e a condição 2 na carta psicrométrica.
 
Equipamentos de medida da umidade do ar
- Conjunto psicrométrico ou psicrômetro
 
- Psicrômetro Assman
- Higrógrafos mecânicos
- Sensor capacitivo
No site do INMET é possível obter dados diários de cada município brasileiro como temperatura (°C), umidade (%), ponto de orvalho (°C), pressão (Pa), vento (m/s), radiação (kJ/m²) e chuva (mm).
http://www.inmet.gov.br/portal/
Com esses dados é possível ter a média diária, mensal e anual de temperatura, umidade e vento que são importantes para realizar os projetos residenciais e definir os materiais a serem usados, tipos de aberturas e equipamentos mecânicos para chegar ao conforto térmico.
Dados indispensáveis ao projeto de instalação de ar condicionado:
- Plantas de Arquitetura (cortes, vistas);
- Número de Ocupantes no recinto;
- Posição do Sol em face do prédio;
- Fim a que se destina a instalação: conforto, equipamento, industrial...
- Local para casa de máquinas;
- Tipo de Insuflamento e Retorno;
- Fontes de calor no recinto: iluminação, regime de ocupação, prédios vizinhos, cores de paredes, telhados , janelas...
Em seguida, deverão ser fixados:
- Temperatura (Bulbos Seco e Úmido);
- Umidade Relativa;
- Ponto de Orvalho (para o ar interior e exterior);
- Movimenação do Ar;
- Grau de Pureza do Ar;
- Nível de Ruído Admissível;
- Porcentagem ou Volume de Renovação de Ar.
NBR 6401:1980
A diferença entre as temperaturas do termômetro de bulbo seco, simultâneas, entre dois pontos quaisquer de um recino, ao nível de 1,5m não deve ser superior a 2°C e a medida não deve ser feita junto a janelas e portas sujeitas a radiação solar direta.
A velocidade do ar, ao nível de 1,5m não deve ser inferior a 0,025 m/s e superior a 0,25 m/s.
Dados indispensáveis ao projeto de instalação de ar condicionado:
- Plantas de arquitetura (cortes,vistas);
- Número de ocupantes no recinto;
- Posição do sol em face do prédio;
- Fim a que se destina a instalação: conforto, equipamento, industrial...
- Local para casa de máquinas;
- Tipo de insuflamento e retorno;
- Fontes de calor no recinto: iluminação, regime de ocupação, prédios vizinhos, cores de paredes, telhados, janelas...
Em sistemas de ar condicionado para conforto de pessoas, deve ser lavado em conta o tempo de permanência no recinto. 
O objetivo dessa temperatura é evitar o choque térmico que se verifica à entrada ou saída de um recinto com ar condicionado.
Continuar do slide 5 – Carga térmica
Fontes de pesquisa
ÇENGEL, Y.A.; GHAJAR, A.J. Transferência de Calor e Massa – Uma abordagem prática, 4ª ed. Porto Alegre: Mc Grall-hill, 2012
STOECKER, W. F; J. M. SAIZ JABARDO. Refrigeração industrial. 2. ed. São Paulo: Edgard Blücher, 2002. 371 p. ISBN 8521203055 (*) 
KREITH, Frank. Princípios de transferência de calor. São Paulo: Cengage Learning, 2014. xv, 594 p.
CREDER, Hélio. Instalações de ar condicionado. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2004. xv, 318 p. ISBN 9788521613466.(*)
Aulas Desempenho Térmico de edificações: Conforto Térmico (UFSC) Prof. Roberto Lamberts
Aulas (Graduação Eng. Mecânica) Prof. MscFábio Fonseca
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