Trasnferência de calor por condução

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1- TRANSFERÊNCIA DE CALOR POR CONDUÇÃO

O termo condução está associado ao conceito de atividade molecular. A condução deve ser vista como a transferência de energia das moléculas mais energéticas para as moléculas menos energéticas. Temperaturas mais altas, estão associadas às energias moleculares mais altas e quando moléculas vizinhas se chocam, como o fazem constantemente, uma transferência de energia das moléculas mais energéticas para as menos energéticas devem ocorrer.Na presença de um gradiente de temperatura,transferência de energia por condução deve, então,ocorrer na direção da diminuição da temperatura. São inúmeros os exemplos de transferência de calor por condução. A extremidade exposta de uma colher de metal subitamente imersa em uma xícara de café quente será, após um certo tempo, aquecida devido à condução de energia através da colher.Em um dia de inverno,há perda significativa de um quarto aquecido para o ar externo.Esta perda ocorre principalmente devido à transferência de calor por condução através da parede que separa o ar do interior do quarto do ar externo. Interessa-nos agora calcular a quantidade de energia ou de calor que é transferida pelo mecanismo da condução.

2 - A EQUAÇÃO DA CONDUÇÃO DO CALOR

Considere uma parede plana, de espessura L, cujas faces estejam às temperaturas T1 e T2, sendo que T1 > T2. fig.1 Então, existirá através da parede um fluxo de calor, expresso pela Lei de Fourier:

(2.1)

onde: é a diferença de temperatura entre as faces da parede, [°C] ou [K] L = espessura da parede, [m] = fluxo de calor,

k = constante de proporcionalidade da equação, chamada de condutividade térmica, e que depende do material de que é feita a parede

Note que o fluxo de calor representa a taxa de transferência de calor por unidade de área, ou seja, por cada metro quadrado de área superficial da parede. A taxa de