sdsdsdsdsdsdssdsdsdsdsdsds, Notas de estudo de Psicanálise

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TRANSFERÊNCIA DE

CALOR

AULA 2

EQUAÇÃO DE CONDUÇÃO DE CALOR

LEI DE FOURIER

 A proporcionalidade pode ser convertida para igualdade através de um coeficiente de proporcionalidade:  Onde, k [W/(mK)] é a condutividade térmica do material. E vem exprimir a maior ou menor facilidade que um material apresenta à condução de calor.

LEI DE FOURIER

 A taxa de transferência de calor é:  O fluxo de calor (ou fluxo térmico )  A razão do sinal negativo é que a direção do aumento da distância deve ser a direção do fluxo de calor positivo. Fig.2: Direção da transferência de calor. Fonte: ( Çengel,2012)

PERMANENTE x TRANSIENTE

 Permanente – não há variação em nenhum ponto no meio ao longo do tempo.  Transiente – há variação ao longo do tempo ou dependência do tempo. Fig.4: Condução de calor permanente e transiente. Fonte: ( Çengel,2012)

CONDUÇÃO EM PAREDE PLANA

 Em regime permanente, sem a presença de fontes ou sumidouros de energia no interior da parede temos: Fig.5: Sob condições permanentes, a distribuição de temperatura na parede plana é linear. Fonte: ( Çengel,2012)

EXEMPLO

1. As superfícies internas e externas de um grande edifício são mantidas a 20 ºC, enquanto que a temperatura na superfície externa - 20 ºC. As paredes medem 25 cm de espessura, e foram construídas com tijolos de condutividade térmica de 0 , 6 kcal/hmºC. a) Calcular a perda de calor para cada metro quadrado de superfície. b) Sabendo-se que a área total do edifício é 1000 m² e que o poder calorífico do carvão é de 5500 kcal/kg, determinar a quantidade de carvão a ser utilizada em 10 h. Supor o rendimento do sistema igual a 50 %.

CONCEITO DE RESISTÊNCIA TÉRMICA

 Dois sistemas são análogos quando obedecem a equações semelhantes Prof. Philipe Pacheco Fig.6: Analogia entre os conceitos de resistência térmica e elétrica. Fonte: ( Çengel,2012)

CONCEITO DE RESISTÊNCIA TÉRMICA

 Radiação: Fig.8: Esquema para resistências por convecção e radiação. Fonte: ( Çengel,2012)

CONCEITO DE RESISTÊNCIA TÉRMICA

Fig.9: Rede de resistência térmica de transferência calor com convecção e condução.. Fonte: ( Çengel,2012)

EXEMPLO

2. Considere uma janela de painel duplo de 0 , 8 m de altura, 1 , 5 m de largura composta por duas placas de vidro (k= 0 , 78 W/mK) de 4 mm de espessura, separadas por espaço de ar estagnado (k = 0 , 026 W/mK) de 10 mm de largura. Determinar a taxa de transferência de calor permanente e a temperatura da sua superfície interna no dia em que a sala estiver a 20 ºC, enquanto a temperatura externa for de - 10 ºC. Considere os coeficientes de calor por convecção interna e externa como h 1 = 10 W/m²K e h 2 = 40 W/m²K, que incluem os efeitos da radiação. Fig.11: Esquema. Fonte: ( Çengel,2012)

PAREDES PLANAS EM PARALELO

O conceito de resistência térmica também pode ser aplicado para resolver problemas que envolve camadas paralelas.  Todas as paredes estão sujeitas a mesma diferença de temperatura;  As paredes podem ser de materiais e/ou dimensões diferentes;  O fluxo de calor total é a soma dos fluxos por cada parede individual. Prof. Philipe Pacheco Fig.12: Rede de resistência térmica para duas camadas paralelas. Fonte: ( Çengel,2012)

REFERÊNCIAS

 INCROPERA, Frank. P.; DEWITT, David. P.; BERGMAN, Theodore L.; LAVINE, Adrienne S. Fundamentos de Transferência de Calor e de Massa. 7ª edição, Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., Rio de Janeiro, 2014. ISBN: 9788521625049.  ÇENGEL, Yunus. A. Transferência de Calor e Massa: Uma abordagem prática. 3ª edição, McGraw-Hill, São Paulo, 2012. ISBN: 9788577260751.  ALVES,T. A. Transferência de Calor. Notas de aula. Universidade Tecnológica Federal do Paraná