Modulo03

M´odulo 3
Transferˆencia de calor em regime permanente em uma aleta
EQ502 – Introdu¸ca˜o `a An´alise de Processos
1o Semestre de 2006

O problema deste m´odulo trata da compara¸c˜ ao, em termos de troca t´ermica, de aletas com formatos diferentes. Deseja-se saber qual forma ´e a mais efetiva para transferˆencia de calor.
Aletas s˜ao superf´ıcies s´olidas alongadas utilizadas para a dissipa¸c˜ ao de calor. Para uma melhor compreens˜ao do uso de aletas, os fenˆomenos de transferˆencia de calor envolvidos ser˜ao expostos brevemente em seq¨ uˆencia antes de se enunciar o problema.
Primeiramente, j´a pensou sobre o calor que recebemos em nosso planeta.
De onde vem esta energia? Sem d´ uvida todos sabemos que vem do Sol.
Enquanto que a maioria dos processos de transferˆencia de calor necessitam de mat´eria para que a troca de calor ocorra, a energia proveniente do sol viaja no v´acuo, at´e atingir a Terra.
O calor por radia¸c˜ao ´e um tipo de troca t´ermica que quase sempre ocorre de uma maneira significativa `a altas temperaturas. O mecanismo exato de transferˆencia de calor por radia¸c˜ ao n˜ao ´e perfeitamente conhecido. O interessante ´e que a transferˆencia de calor por radia¸c˜ ao ´e m´axima em um v´acuo completo. Em termos pr´aticos, na Engenharia, esta forma de calor tem um significado com temperaturas acima (ou por volta) de 400-500 0 C.
Entretanto, existem excess˜oes em aplica¸c˜ oes onde esta energia ´e importante com a radia¸c˜ao sendo significativa em temperaturas pr´oxima `a ambiente.
Suponha agora o que acontece dentro de um quarto onde uma das paredes recebe uma alta incidˆencia de energia solar. A luz do sol incide na parede e calor ´e adicionado ao sistema. Como conseq¨ uˆencia a parede esquenta. Qual
´e a maior temperatura?
• A face externa da parede recebendo diretamente a luz solar?
• Ou ser´a que ´e a face interna da parede?
• Podem ambas estar `a mesma temperatura?
N˜ao ´e necess´ario pensar muito para saber que a face externa possui a maior