lei de fourier

LEI DE FOURIER

A lei de Fourier, como o próprio nome indica, foi estabelecida em 1811 pelo matemático e físico francês Jean Baptiste Joseph, mais conhecido por barão de Fourier. Este publicou uma teoria de propagação do calor, onde introduziu as séries trigonométricas (séries de Fourier). A lei de Fourier constitui uma lei empírica, isto é, estabelecida a partir da experiência e descreve a teoria da condutibilidade calorífica em regimes de temperaturas estacionárias e variáveis e resolve diversos problemas: parede, barra, esfera, entre outros.
Considera-se uma barra maciça de um dado material, com secção reta constante de área A e comprimento l. Imagina-se ainda que a superfície lateral da barra esteja termicamente isolada, não havendo, portanto trocas de calor com o exterior através dela.
A lei de Fourier permite quantificar a transmissão de calor entre os extremos da barra em regime permanente (estacionário), em função das dimensões da barra, das características do material de que ela é feita e ainda das temperaturas nos seus extremos.
A equação que traduz a lei de Fourier é: Q = k x A x (TD-TE)/l, em que Q é o débito de calor de D para E, A é a área da secção reta, l o comprimento da barra, TD e TE as temperaturas nos extremos da barra e k é a condutibilidade térmica do material de que é feita a barra.
A condutibilidade térmica de um material é uma propriedade física desse material e existem tabelas que indicam os valores de k para os diferentes materiais

Transmissão de calor por condução
Ao estudarmos a transmissão de calor por condução vimos que esse processo de transferência de calor ocorre através de todo o material através da troca de energia entre partículas próximas, ou seja, entre partículas adjacentes. O mecanismo de condução ocorre quando moléculas ou átomos que estão a uma temperatura mais elevada transferem parte da energia para as moléculas ou átomos próximos que estão com baixa energia. Assim, dizemos que a energia se transfere da