Condutividade

CAMPUS SÃO JOSÉ
ÁREA TÉCNICA DE
REFRIGERAÇÃO E
CONDICIONAMENTO DE AR

TRANSFERÊNCIA DE CALOR
(TCL)
Volume I – Parte 2
Prof. Carlos Boabaid Neto, M. Eng.

2010

1

ÍNDICE
Página
CAPÍTULO 2 - TRANSFERÊNCIA DE CALOR POR CONDUÇÃO
2.1 - A equação da condução do calor
2.2 - Condutividade térmica
2.3 - Analogia elétrica: a resistência térmica de condução
2.4 - Paredes compostas
2.5 - Sistemas radiais
Exercícios

02
02
04
12
13
16
20

CAPÍTULO 3 - TRANSFERÊNCIA DE CALOR POR CONVECÇÃO
3.1 - A transmissão de calor por convecção
3.2 - O coeficiente de transferência de calor por convecção
3.3 - A resistência térmica de convecção
3.4 – Transferência de calor combinada
Exercícios

23
23
28
29
30
36

2

CAPÍTULO 2 - TRANSFERÊNCIA DE CALOR POR CONDUÇÃO
Como visto, a condução está associada à transferência de calor por difusão nos corpos sólidos, ou seja, sem a movimentação das moléculas. Do ponto de vista prático, interessa-nos poder calcular a quantidade de calor que é transferida pelo mecanismo da condução.
2.1 - A EQUAÇÃO DA CONDUÇÃO DO CALOR
Considere um objeto sólido (como por exemplo uma placa plana), de espessura L, cujas faces estejam às temperaturas T1 e T2, sendo que T1 > T2.

Então, existirá através da placa um fluxo de calor, expresso pela Lei de Fourier:

& q = k.

∆T
L

(2.1)

onde: ∆T = T1 − T2 é a diferença de temperatura entre as faces da placa, [°C] ou [K]
L
= espessura da parede, [m]
&
q
= fluxo de calor, W m2 k = constante de proporcionalidade, chamada de condutividade térmica, e que depende do material de que é feita a placa

 W 
 m. K 



Note que o fluxo de calor representa a taxa de transferência de calor por unidade de área, ou seja, por cada metro quadrado de área superficial da parede.
A taxa de transferência de calor total, através da parede, será obtida multiplicando-se o fluxo de calor pela área superficial da parede, ou seja:
∆T
&
Q = k . A.
(2.2)
L