Engenharia

REGIME DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR
O conceito de regime de transferência de calor pode ser entendido através de exemplos. Analisemos, por exemplo, a transferência de calor através da parede de um forno elétrico. Consideremos duas situações: operação normal e desligamento ou religamento. Durante a operação normal, enquanto o forno estiver ligado à temperatura na superfície interna da parede não varia. Se a temperatura ambiente externa não varia significativamente, a temperatura da superfície externa também é constante. Sob estas condições a quantidade de calor transferida para fora é constante e o perfil de temperatura ao longo da parede, mostrado na figura (a) abaixo, não varia com o tempo. Neste caso, dizemos que estamos no estado estacionário ou regime permanente.

Na outra situação, consideremos, por exemplo, o desligamento. Quando o forno é desligado a temperatura na superfície interna diminui gradativamente, de modo que o perfil de temperatura varia com o tempo, como pode ser visto da figura (b). Como conseqüência, a quantidade de calor transferida para fora é cada vez menor. Portanto, a temperatura em cada ponto da parede varia. Neste caso, temos um estado não estacionário ou regime transitório ou transiente.

CONDUÇÃO DE CALOR UNIDIMENSIONAL EM REGIME PERMANENTE

No tratamento unidimensional a temperatura é função de apenas uma coordenada. Este tipo de tratamento pode ser aplicado em muitos dos problemas industriais. Por exemplo, no caso da transferência de calor em um sistema que consiste de um fluido que escoa ao longo de um tubo (figura 1), a temperatura da parede do tubo pode, sob certas condições, ser considerada função apenas do raio do tubo.

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[figura 1] LEI DE FOURIER A lei de Fourier é fenomenológica, ou seja, foi desenvolvida a partir da observação dos fenômenos da natureza em experimentos. Imaginemos um experimento onde o fluxo de calor resultante é medido após a variação das condições experimentais. Consideremos, por exemplo, a