ATPS TRANSFERÊNCIA DE CALOR

Etapa 1 - PASSO 1, 2 e 3

O QUE É A TRANSFERÊNCIA DE CALOR? COMO OCORRE?

Energia térmica é a fração da energia interna de um corpo que pode ser transferida devido a uma diferença de temperaturas. Esta fração é composta pelas formas de energia microscópicas energia sensível e energia latente. Por exemplo, um corpo colocado num meio a uma temperatura diferente da que possui, recebe ou perde energia, aumentando ou diminuindo a sua energia térmica. Esta energia térmica transferida “para o” ou “do” corpo é vulgarmente designada por “Calor” e o processo é designado por Transferência de Calor. Não ocorrendo mudança de estado físico, a variação de energia interna sofrida por um corpo, de massa m, é igual ao calor transferido (Q) e pode ser estimada pela variação de temperatura ocorrida (ΔT), conhecido o seu calor específico, cP, como transcrito de uma forma simplista pela eq. 1. Havendo mudança de estado, a temperatura mantém-se constante, por exemplo, na evaporação de uma massa m de um líquido, e o calor associado é calculado com recurso à eq. 2, onde ΔHvap é a entalpia específica de vaporização (obtida por subtração da entalpia do líquido à entalpia do gás).

(1)

(2)
Existindo regiões no espaço a diferentes temperaturas (sendo esta diferença a driving-force, a causa, ou a força-motriz), ocorrerá transferência de calor no sentido das zonas onde a temperatura é mais baixa. Essa transferência pode ocorrer pelo mecanismo da condução, convecção e/ou radiação dependendo se ela se efetua através de sólidos ou de fluidos, entre sólidos separados por fluidos, fluidos separados por uma superfície sólida ou ainda entre superfícies sólidas entre as quais não existe matéria (vácuo absoluto) - Fig. 1.

Fig. 01: Modos de transferência de calor: radiação nas mãos, condução na tenaz e convecção no ar, o qual aquece ao percorrer o interior do tubo do recuperador de calor.

Muitas ocorrências do dia-a-dia envolvem transferência de calor (Fig. 2): arrefecimento do café