CONDUÇÃO TERMICA
Para entender este processo. Imagine que pegamos uma barra de ferro e aquecemos uma de suas extremidades de forma que iremos segurar a outra extremidade com a mão. Após certo período iremos observar que a barra irá esquentar da extremidade onde esta a chama até a extremidade onde esta a mão. Esse efeito de transmissão de calor de uma extremidade para a outra é o que nós chamamos de condução térmica.
A lei que rege esse processo de transmissão de calor foi determinada experimentalmente pelo matemático francês Jean-Baptiste Fourier (1768-1830).
A lei de Fourier diz que a quantidade de calor Q que atravessa uma parede, sob uma diferença de temperatura constante, é diretamente proporcional à área da secção transversal , à diferença de temperatura (Dq) entre as regiões separadas pela parede e ao tempo (Dt) de transmissão e inversamente proporcional à extensão atravessada, ou espessura da parede.
A lei de Fourier é uma generalização baseada em evidências experimentais.
Bastão cilíndrico
A diferença de temperatura e a distância entre as extremidades, pode-se medir o calor (qx ) transferido e queremos saber como qx depende das seguintes variáveis: ΔT, Δx e A, a área da seção transversal do bastão.
Quando mantemos ΔT e Δx constantes, ao variarmos A, verificamos que qx é diretamente proporcional a A. Quando mantemos ΔT e A constantes, observamos que qx varia inversamente com Δx. Finalmente, mantendo A e Δx constantes, vemos que qx é diretamente proporcional a ΔT. Então:
Equação (1)
Quando mudamos o material que constitui o cilindro, nota-se que a proporcionalidade permanece válida. Porém, para valores idênticos de A,