Aula09 Condu O De Calor Com Contornos Convectivos

“ Transferência de calor com contornos convectivos” Aula 10 – Condução de calor com contornos convectivos

Prof. Dr. William James Nogueira Lima
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Convecção:
Mecanismo de transferência de calor específico de fluidos (líquidos ou gases) sob turbulência, agitação mecânica ou com gradientes de velocidade. Nesta situação pequenas parcelas (macroscópicas) mais quentes do fluido entram em contato com pequenas parcelas mais frias, aumentando a transferência de calor com um mecanismo denominado convecção. Importante: Em fluidos sob convecção sempre há também condução; a turbulência e agitação mecânica só consegue misturar pequenas parcelas macroscópicas, elas não conseguem penetrar no interior destas pequenas parcelas; no interior destes pequenos volumes a transferência de calor ocorre por condução.

Isolantes térmicos – Muitos isolantes térmicos são sólidos porosos cheios de pequenos volumes preenchidos com ar. Como o ar é muito mal condutor de calor por condução (kar é muito baixo) sua presença nestes pequenos espaços, no interior dos quais não é possível ocorrer turbulência, aumenta a eficiência do isolamento.
Observação: Em escoamento laminar (lâminas de fluido que deslizam umas sobre as outras sem turbulência, situação que ocorre só quando a velocidade de escoamento é bem baixa) a transferência de calor ocorre por condução (moléculas ou partículas que conseguem pular de uma lâmina ou camada de escoamento para outra transferem calor da região quente para a fria); apesar disso costuma-se em engenharia empregar o termo convecção para a transferência de calor em fluidos com escoamento laminar. Convecção forçada – Meio externo que provoca diferença de pressão e portanto escoamento do fluido ou agitação mecânica do mesmo. Exemplo: trocadores de calor, tachos agitados, câmaras frigoríficas com ventilação interna. A convecção forçada pode ser sem mudança de fase (aquecimento ou resfriamento de fluidos exclusivamente com transferência de calor