ATPS Transferncia de calor Etapas 01 e 02

1. Relatório 01: Introdução ao estudo de transferência de calor

Sempre que há um gradiente de temperatura no interior de um sistema ou quando há contato de dois sistemas com temperaturas distintas há um processo de transferência de energia. O processo por meio do qual a energia é transferida é conhecido como transferência de calor.
O estudo da transmissão de calor está relacionado com a termodinâmica na medida em que a primeira e a segunda lei não podem se feridas.
A primeira lei é aplicada para garantir a conservação da energia e a segunda lei para instituir o sentido do fluxo de calor.
A transferência de calor ocorre de três formas: condução, convecção e radiação.

Condução:
As atividades de transferência de energia por condução acontecem em nível molecular e atômico, assim sendo a condução pode ser vista como a transferência de energia de partículas mais energéticas para partículas de menor energia.

Figura 01: Associação da transferência de calor por condução
É possível quantificar a transferência de calor em termos de equações de taxas de calor. Essas equações são utilizadas para calcular a transferência de calor por unidade de tempo, esta é conhecida por Lei de Fourier. O fluxo térmico é proporcional a condutividade térmica (W/m².K), uma importante propriedade do material.

Figura 02: Transferência unidimensional de calor por condução
A utilização da Lei de Fourier está correlacionada ao entendimento da condutividade térmica, esta fornece uma indicação da taxa segundo a qual a energia é transferida pelo processo de difusão. Ela depende da estrutura física da matéria, que por sua vez, está relacionada ao seu estado físico.
Em material não condutor, a condução se dá exclusivamente por transferência de energia mediante ondas na estrutura de retículos induzidas pelo movimento atômico. Para materiais condutores, soma-se a esta, também a transferência de translação de elétrons livres. Estes efeitos são adicionais, de tal forma que a condutividade térmica k é a