TCM 04

Transferência de Calor e
Massa
Prof. Dr. Lucas Freitas Berti
Engenharia de Materiais - UTFPR [e-mail] 1

Aula 4
29/05/2013

Condução Unidimensional em
Regime Permanente

Presença

Cobrança da presença

Transferência de Calor e Massa

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 Ementa

Revisão
 A Equação da Difusão de Calor (Difusão Térmica)
 Condições de Contorno e Inicial

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A Equação da
Difusão de Calor
(Difusão Térmica)
Transferência de Calor e Massa

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Um dos objetivos principais da análise da condução de calor é determinar o campo de temperaturas
(distribuição de temperaturas) num meio resultante das condições impostas em suas fronteiras.
Uma vez conhecida esta distribuição, o fluxo de calor por condução em qualquer ponto do meio ou na sua superfície pode ser determinado através da Lei de
Fourier.
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Objetivo: uma equação diferencial cuja solução, para condições de contorno especificadas, forneça a distribuição de temperaturas no meio.
Metodologia: aplicação da conservação da energia, ou seja, define-se um volume de controle diferencial, identificam-se os processos de transferência de energia relevantes e substituem-se as equações das taxas de transferência de calor apropriadas.
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E ent  E g  E sai  E acu

Volume de controle diferencial, dx.dy.dz, para análise da condução em coordenadas cartesianas.
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 Equação da Difusão do Calor (Difusão Térmica)
Coordenadas cartesianas
  T 
  T 
  T 
T
 k
 
k

k
  q   c p
x  x  y  y  z  z 
t

Em qualquer ponto do meio, a taxa líquida de transferência de energia por condução no interior de um volume unitário somada à taxa volumétrica de geração de energia térmica deve ser igual à taxa de variação da energia térmica acumulada no interior deste volume.
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Com frequência, é possível trabalhar com versões simplificadas da Equação do