TRANSFERÊNCIA DE CALOR SLIDE DA AULA

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TRANSFERÊNCIA DE
CALOR
ALUNO: VINICIUS P. DA COSTA
PROF; TIAGO NERY RIBEIRO
Processos de Transferência de Calor 
Condução
Convecção
Radiação térmica
Condução
Convecção
Radiação térmica
Condução
Transferência de energia de partículas mais 
energéticas para partículas menos energéticas 
por contato direto. 
Necessita obrigatoriamente de meio material para 
se propagar.
Característico de meios estacionários.
Fonte: www.terra.com.br/fisicanet
4
Condução de Calor
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Segundo nível
Terceiro nível
Quarto nível
Quinto nível
Condução
A transmissão de calor ocorre, partícula a partícula, somente através da agitação molecular e dos choques entre as moléculas do meio.
Condução de calor ao longo de gás confinado.
T1 > T2
Calor
Condução de calor ao longo de uma barra.
Fluxo de Calor na Condução
“Lei de Fourier”:
k é a condutividade térmica [W/(m ºC)]
	k (Fe a 300K) = 80,2 W/(m ºC)
	k (água a 300K) = 5,9 x 10-1 W/(m ºC)
	k (ar a 300K) = 2,6 x 10-2 W/(m ºC)
Condução - Aplicações e consequências
Conforto térmico corporal;
Seleção de materiais para empregos específicos na indústria (condutores e isolantes). 
Por que os iglus são feitos de gelo?
k (gelo a 0ºC) = 1,88 W/(m ºC)
cp (gelo a 0ºC) = 2040 J/(kg ºC)
Convecção
Transmissão através da agitação molecular e do movimento do próprio meio ou de partes deste meio;
 Movimento de partículas mais energéticas por entre partículas menos energéticas; 
 É o transporte de calor típico dos meios fluidos. 
Fonte: www.achillesmaciel.hpg.ig.com.br
Convecção natural e forçada
Na convecção natural, ou livre, o escoamento do fluido é induzido por forças de empuxo, que vem de diferenças de densidade causadas por variação de temperatura do fluido.
Transporte natural de fluidos
Convecção natural
Convecção natural e forçada
Na convecção forçada o fluido é forçado a circular sobre a superfície por meios externos, como uma bomba, um ventilador, ventos atmosféricos. 
Convecção forçada
Transporte forçado
 de fluidos
Fluxo de Calor na Convecção
“Lei de Newton do Resfriamento”:
- h é o coeficiente de transferência convectiva de calor ou coeficiente de película [W/(m2 ºC)]
Área A
Convecção - Aplicações e consequências
 Conforto ambiental;
 Refrigeração de circuitos elétricos.
Irradiação ou radiação térmica
- Toda a matéria que se encontra a uma temperatura acima do Zero Absoluto (0 K) irradia energia térmica. 
 Não necessita de meio material para ocorrer, pois a energia é transportada por meio de ondas eletromagnéticas.
 É mais eficiente quando ocorre no vácuo.
Radiação Térmica ou Irradiação 
Ondas eletromagnéticas
Transmissão de calor por Radiação
Reflexão
 O refletor perfeito (espelho ideal), r = 1. 
Absorção
 Um corpo negro (absorvedor perfeito), a = 1.
 Um corpo cinzento, a < 1.
 Transmissão
 Um corpo transparente, t ≠ 0 (zero). 
 Um corpo opaco, t = 0 (zero).  
Modelos adotados na radiação térmica
Transmissão de calor por Radiação
Lei dos Intercâmbios: Todo bom absorvedor é um bom emissor de radiação térmica e todo bom refletor é um mau emissor de radiação térmica. 
Corpo negro é também o emissor ideal de radiação térmica (radiador ideal)!!!! 
Corpos Escuros: bons absorvedores e emissores de radiação térmica. Ex.: fuligem (a =  = 0,94).
Corpos claros e polidos: maus absorvedores e emissores de radiação térmica. Ex.: prata polida (a =  = 0,02).
Fluxo de calor na Radiação
“Lei de Stefan-Boltzmann”:
E – Poder emissivo [W/m2];
 – emissividade (0 ≤  ≤ 1); 
σ – Constante de Stefan-Boltzmann [5,7 x 10-8 W/(m2 K4)];
T – Temperatura absoluta do corpo (K).
Fluxo de calor transferido por radiação
Para a troca de calor por radiação entre duas superfícies, uma dentro da outra, separadas por um gás que não interfere na transferência por radiação:
Tsuperfície – Temperatura absoluta da superfície menor, suposta mais quente;
Tvizinhança – Temperatura absoluta da superfície maior, suposta mais fria.
Radiação Térmica - Aplicações
 Fonte alternativa de energia;
 Previsões meteorológicas baseiam-se nas emissões de infra-vermelho provenientes da terra.
Processos de Transferência de Calor
Trocador de Calor
Os diferentes mecanismos de troca térmica ocorrem simultaneamente nas mais diversas situações.
Resistência térmica
Condução
Convecção
Mecanismos Combinados de
transferência de calor 
Mecanismos Combinados de
transferência de calor 
 
L
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