CONDUCAO

CONDUÇÃO

1

Transferência de calor


“Transferência de calor (ou calor) é energia térmica em trânsito devido a uma diferença de temperaturas no espaço”
(Incropera et al., 2008).



Mecanismos:




Condução.
Convecção.
Radiação.
2

Importância da condução

Fonte: http://www.mecanicaonline.com.br/2007/05/e ngenharia/bmw_motor.html

Fonte: http://forum.hardmob.com.br/showthread.ph p?t=207196

3

Importância da condução

Fonte: http://www.cosipa.com.br

Fonte: http://www.fatork.com.br/produtos.htm 4

Definição


A condução é o modo de transferência de calor em que há troca energética devido a um gradiente de temperatura no corpo, pelo movimento cinético ou pelo impacto de moléculas (no caso de um fluido em repouso) ou pelo movimento de elétrons livres (em metais).

5

Estudo da condução


Métodos analíticos.



Métodos experimentais.



Métodos numéricos.

6

Equação da taxa de condução
(Lei de Fourier)

Fonte: Incropera et al. (2008)

q x  T

qx  A

1 qx 
x

qx  k

T q x k A
x

T  dT  q x  lim  k A
 k A

x  0
x  dx 

7

Equação da taxa de condução
(Lei de Fourier) dT q x  k A dx Fonte: Incropera et al. (2008)

dT qx k dx (taxa)

(fluxo)

  T   T   T 

q   k T  k  i j k 
y
z 
 x
8

Condutividade térmica


Normalmente determinada a partir da Lei de
Fourier.


qx k x 
 T / x 



Em geral:



Depende do material, do estado físico e da temperatura. k sólidos  klíquidos  k gases

9

Condutividade térmica


Propriedade térmica do material

Fonte: Incropera et al. (2008)

10

Condutividade térmica

Sólidos

Líquidos saturados
Fonte: Incropera et al. (2008)

Gases a pressões normais

11

Outras propriedades relevantes


Massa específica:





Calor específico:

cp



Difusividade térmica:

 kg/m 
3

 J/kg K  k 
cp

 m /s
2

12

Equação da difusão de calor
(coord. cartesianas)

Fonte: Incropera et al. (2008)

13

Equação da difusão de calor
(coord. cartesianas)
Balanço