Analogia entre transferência de calor e transferência de massa

1. Introdução
Segundo definição do dicionário Aurélio, calor é “....a forma de energia que se transfere de um sistema para a outro em virtude duma diferença de temperatura existente entre os dois”. Desta definição sabe-se que o calor é uma forma de energia em transito. A maneira com que esta energia altera as propriedades de um sistema no estado de equilíbrio é o escopo do estudo da termodinâmica, já os efeitos que ocorrem durante o processo de transmissão de energia na forma de calor é o escopo da transferência de calor. O calor como dito acima, se transfere devido a uma diferença de temperatura entre dois pontos no espaço, até atingir o equilíbrio, no caso de líquidos a ebulição, ponto onde a temperatura não se eleva mais. Ou seja, este processo varia com o tempo até atingir o equilíbrio.
Existem três maneiras se ocorrer a transferência de calor: condução, convecção e radiação. A condução é a maneira que o calor se transfere através do contato de um corpo de maior temperatura com um de menor (estacionários), assim há transferência de energia e as moléculas de quem recebe o calor passam a vibrar mais. (KREITH & BOHN) Segundo definição do cientista francês J.B.J. Fourier: (1)
Onde qx: taxa de calor (W) k: condutividade térmica do material (W/m.K ou W/m.ºC)); A: área perpendicular ao fluxo de calor qx (m2); T: temperatura (K ou ºC).

A convecção é o processo de transporte de energia pela ação combinada da condução de calor e movimento macroscópico do sistema. Em um fluído, onde a mobilidade das partículas é grande, as partículas aquecidas pelo contato direto com a superfície solida tendem a migrar para locais com temperatura mais baixas, devido a diferença de densidade, alterada pela temperatura. Quando este movimente é natural, sem agitação, a convecção é denominada como livre. Quando ocorre um movimento macroscópico (agitação, bombas, ventiladores), a convecção é denominada forçada, que é mais eficiente que a livre (KREITH & BOHN).