Buscar

Trabalho fenômeno dos transportes

Prévia do material em texto

1- Descreva os processos de transferência de calor: Condução, convecção e radiação:
1 - por condução: quando existe uma diferença de temperatura em um meio, que pode ser um material sólido ou um fluido (líquido ou ar), usamos o termo condução para nos referir à transferência de calor que ocorre através do meio.
2 - por convecção: descreve à transferência de calor que ocorre entre uma superfície e um fluido em movimento (o vento, por exemplo).
3 - por radiação térmica: toda superfície a uma temperatura maior que zero Kelvin, emite energia na forma de ondas eletromagnéticas. Assim, na ausência de um meio, existe uma transferência de calor por radiação entre duas superfícies que se encontram a diferentes temperaturas.
2- Explique a equação de Fourier:
	A lei da condução térmica, também conhecida como lei de Fourier, estabelece que o fluxo de calor através de um material é proporcional ao gradiente negativo de temperatura. Podemos enunciar esta lei de duas formas equivalentes: a forma integral, em que olhamos para a quantidade de energia que flui para dentro ou para fora de um corpo como um todo; e a forma diferencial, em que olhamos para os fluxos de energia localmente. O fluxo de calor é a quantidade de energia que flui através de uma unidade de área por unidade de tempo.
Lei de Fourier.
Pode-se determinar o fluxo de calor transportado por condução pela Lei de Fourier:
	{\displaystyle q^{\prime \prime }={\frac {q}{A}}=-k{\frac {\partial T}{\partial x}}.}A expressão acima aplica-se ao caso unidimensional, quando há gradiente de temperatura apenas na direção. Se a distribuição de temperatura for linear e, neste caso, a equação acima toma a forma:
	{\displaystyle q^{\prime \prime }=-k{\frac {(T2-T1)}{L}}.}																			A constante, é a condutividade térmica do material. Entre duas substâncias, a que tiver condutividade maior conseguirá transferir uma quantidade maior de calor, para uma mesma diferença de temperatura.
3- Deduza a partir da lei do resfriamento de Newton uma expressão para a distribuição de
Temperatura:
	Uma pequena variação na temperatura do corpo deve ser igual a uma pequena variação de tempo vezes a diferença de temperatura:
	Se tomarmos o limite quando delta t tende a zero, na verdade estaremos fazendo uma diferencial de t. O sinal negativo deve-se à variação da temperatura ser negativa. k é uma constante determinada experimentalmente. Assim:
Integrando, temos:	
Elevando à exponencial:	
Rearmando os termos, temos:
Que é a Fórmula da Lei de Resfriamento de Newton.	
	A partir das medidas de temperatura, podemos determinar o valor experimental da constante k. Podemos também fazer o caminho inverso e escrever o tempo como função da temperatura.	
Temos então:.
4- Faça uma leitura da seguinte referência <http://www.ifsc.usp.br/~donoso/fisica_arquitetura/10_radiacao_termica.pdf. >. Em seguida redija um texto (no mínimo 20 linhas) destacando a importância do estudo dos processos de transferência de calor na engenharia.
	Transferência de Calor (ou Calor) é energia em trânsito devido a uma diferença de temperatura. Sempre que existir uma diferença de temperatura em um meio ou entre meios ocorrerá transferência de calor. Por exemplo, se dois corpos a diferentes temperaturas são colocados em contato direto, ocorrera uma transferência de calor do corpo de temperatura mais elevada para o corpo de menor temperatura até que haja equivalência de temperatura entre eles. Dizemos que o sistema tende a atingir o equilíbrio térmico. Está implícito na definição acima que um corpo nunca contém calor, mas calor é identificado com tal quando cruza a fronteira de um sistema. O calor é portanto um fenômeno transitório, que cessa quando não existe mais uma diferença de temperatura. A transferência de calor pode ser definida como a transferência de energia de uma região para outra como resultado de uma diferença de temperatura entre elas. É necessário o entendimento dos mecanismos físicos que permitem a transferência de calor de modo a poder quantificar a quantidade de energia transferida na unidade de tempo (taxa). A transferência de calor é fundamental para todos os ramos da engenharia. Assim como o engenheiro mecânico enfrenta problemas de refrigeração de motores, de ventilação, ar condicionado, etc. O engenheiro metalúrgico não pode dispensar a transferência de calor nos problemas relacionados aos processos piro metalúrgicos e hidro metalúrgicos, ou no projeto de fornos, regeneradores, conversores, etc. Em nível idêntico, o engenheiro químico ou nuclear necessita da mesma ciência em estudos sobre evaporação, condensação ou em trabalhos em refinarias e reatores, enquanto o eletricista e o eletrônico a utiliza no cálculo de transformadores e geradores e dissipadores de calor em microeletrônica e o engenheiro naval aplica em profundidade a transferência de calor em caldeiras, máquinas térmicas, etc. Até mesmo o engenheiro civil e o arquiteto sentem a importância de, em seus projetos, preverem o isolamento térmico adequado que garanta o conforto dos ambientes.

Continue navegando