Aula TC 1

ÍNDICE

1. INTRODUÇÃO 2
1.1- RELAÇÃO ENTRE A TRANSFERÊNCIA DE CALOR E A TERMODINÂMICA 3
1.2- RELEVÂNCIA DA TRANSFERÊNCIA DE CALOR 3
2. MECANISMOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR 4
2.1. CONDUÇÃO 4
2.2. CONVECÇÃO 5
2.3. RADIAÇÃO 5
2.4. MECANISMOS COMBINADOS 6
2.5. REGIMES DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR 7
2.6. SISTEMAS DE UNIDADES 7
3. CONDUÇÃO DE CALOR 8
3.1 CONDUÇÃO DE CALOR UNIDIMENSIONAL EM REGIME PERMANENTE 8
3.2. LEI DE FOURIER 8
3.3. CONDUÇÃO DE CALOR EM UMA PAREDE PLANA 10
3.4. ANALOGIA ENTRE RESISTÊNCIA TÉRMICA E RESISTÊNCIA ELÉTRICA 13
3.5. ASSOCIAÇÃO DE PAREDES PLANAS EM SÉRIE 14
3.6. ASSOCIAÇÃO DE PAREDES PLANAS EM PARALELO 15
3.7. CONDUÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DE CONFIGURAÇÕES CILÍNDRICAS 19
3.8. CONDUÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DE UMA CONFIGURAÇÃO ESFÉRICA 22
3.9- CONDUÇÃO MULTIDIMENSIONAL 29
3.10- MÉTODO DAS DIFERENÇAS FINITAS 30
4. FUNDAMENTOS DA CONVECÇÃO 36
4.1. LEI BÁSICA PARA CONVECÇÃO 36
4.2. CAMADA LIMITE 37
4.3. DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE PELÍCULA (h) 39
4.4. RESISTÊNCIA TÉRMICA NA CONVECÇÃO 41
4.5. MECANISMOS COMBINADOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR (CONDUÇÃO E CONVECÇÃO) 41

TRANSFERÊNCIA DE CALOR
1. INTRODUÇÃO

Transferência de Calor (ou Calor) é a energia em trânsito devido a uma diferença de temperatura. Assim, sempre que houver diferenças de temperatura em um meio ou entre meios o fenômeno de transferência de calor ocorrerá.
Caso dois corpos, a diferentes temperaturas, sejam colocados em contato direto, haverá uma transferência de calor do corpo de temperatura mais elevada para o corpo de menor temperatura, até o instante em que haja uma equivalência de temperatura entre eles. Dizemos que o sistema tende a atingir o equilíbrio térmico. Tal ocorrência é designada como a Lei Zero da Termodinâmica.

Se T1 > T2 è T1 > T > T2

Fica implícito, pela definição acima, que um corpo nunca contém calor, mas calor é identificado como tal quando cruza a fronteira de um sistema.
O calor é considerado como um fenômeno