Transferencia de calor

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ATPS TRANSFERÊNCIA DE CALOR

PROF º Braulio Melo

ENGENHARIA MECÂNICA 6º SEMESTRE

LUCAS GERDIEL SIQUEIRA MOTA RA:1099158236
SERGIO LUIZ MOREIRA JUNIRO RA: 1053009766
LUIS EDUARDO VIEIRA RA: 1041994875
ROBERTO ANTONIO CARVALHO RA: 1061107920

Foi realizada uma pesquisa em grupo onde apresentam os conceitos fundamentais da transferência de calor e seuscaracterísticas, exemplos das suas utilizações no dia-a-dia e aplicações mais complexas.

Segue o trabalho.

Condução
            É o processo de transferência de energia através de um meio material, sem transporte de matéria. a energia térmica se propaga de partícula para partícula do meio. Ocorre principalmente nos materiais sólidos.
O modelo que relaciona atemperatura com o movimento das partículas pode ser usado para explicar a condução de calor através de  um corpo. A medida que recebem calor, os átomos ou moléculas do corpo vibram mais intensamente e a energia cinética dessas partículas é transferida sucessivamente de uma partícula para outra, essa transferência de energia cinética é a propagação de calor.
            Como o calor se propaga departícula para partícula, corpos mais densos, com maior número de partícula por unidade de volume, especialmente partículas livres, são bons condutores. Isto explica por que os metais são bons condutores. Pelo mesmo motivo, os líquidos e gases não são bons condutores de calor.
            Os materiais em que a condução térmica praticamente não ocorre são chamados isolantes térmicos, por exemplo,a madeira e o isopor.

Observe abaixo, existem materiais e seus respectivos coeficientes de condutividade :

Substância | Condutividade ( W/m.K) |
Prata* | 430 |
Cobre* | 400 |
Ouro* | 310 |
Alumínio* | 240 |
Ferro* | 80 |
Chumbo* | 35 |
Gelo** | 2 |
Concreto** | 0,8 |
Vidro** | 0,8 |
Borracha** | 0,2 |
Madeira** | 0,08 |
Água*** | 0,6 |
Ar*** | 0,023 |
* A 25 ºC- ** Valores médios aproximados - *** A 20oC.

* Condução é a transferência de calor pelo mecanismo de difusão, sem o transporte das moléculas; é o mecanismo de transferência de calor característico de corpos sólidos.

Convecção

A convecção é a forma de transmissão do calor que ocorre principalmente nos fluidos (líquidos e gases). Diferentemente da condução onde o calor é transmitidode átomo a átomo sucessivamente, na convecção a propagação do calor se dá através do movimento do fluido envolvendo transporte de matéria.
A descrição e explicação desse processo é simples: quando uma certa massa de um fluido é aquecida suas moléculas passam a mover-se mais rapidamente, afastando-se, em média, uma das outras. Como o volume ocupado por essa massa fluida aumenta, a mesma torna-semenos densa. A tendência dessa massa menos densa no interior do fluido como um todo é sofrer um movimento de ascensão ocupando o lugar das massas do fluido que estão a uma temperatura inferior. A parte do fluido mais fria (mais densa) move-se para baixo tomando o lugar que antes era ocupado pela parte do fluido anteriormente aquecido. Esse processo se repete inúmeras vezes enquanto o aquecimento émantido dando origem as chamadas correntes de convecção. São as correntes de convecção que mantêm o fluido em circulação. Este processo está ilustrado na figura abaixo.

Nos fluidos (estados líquido e gasoso), as moléculas não apresentam uma ligação
entre si, não estão rigidamente presas, como nos sólidos. Ou seja, as moléculas podem mudar livremente de lugar no espaço.
Então, por exemplo,moléculas de um fluido que entrem em contato com uma
superfície sólida aquecida, recebem energia térmica por difusão, isto é, pelo choque entre as moléculas mais superficiais da superfície sólida e as moléculas do fluido coladas à superfície. Porém, como elas são livres para se movimentar (movimento do fluido), ao se deslocarem elas "carregam" consigo a energia térmica adquirida. Ao mesmo tempo,...
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