Guerra
Faculdade de Engenharia Química
Fenômenos de Transporte – Graduação Eng. Química – ano 2012
Prof.: Luiz Gustavo
MECANISMOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR
1 – Considerações Iniciais
Todas as formas de energia são importantes na atuação profissional do engenheiro. Porém, em se tratando de Fenômenos de Transporte, a atenção é direcionada à transferência de Calor. Vale recapitular que Calor é a energia térmica em trânsito devido a um gradiente de temperatura.
O calor pode ser transportado de acordo com três mecanismos físicos, conjunta ou separadamente: – condução;
– convecção;
– radiação.
2 – Condução
A Condução é a transferência de energia em nível molecular, cujas moléculas representam o meio necessário (gasoso, líquido ou sólido) pelo qual o calor é transportado de uma região de maior para menor temperatura através das interações moleculares naturalmente existentes (choques ou vibrações). É também conhecida como Difusão de Energia.
3 – Convecção
A Convecção é a transferência de energia devido ao gradiente de temperatura existente entre um fluido em movimento e uma superfície. Está diretamente relacionada à camada hidrodinâmica que se forma ao redor de corpos sólidos devido ao escoamento de qualquer fluido.
Na camada hidrodinâmica, próximo à parede, a velocidade do fluido é nula (condição de aderência ou não deslizamento), enquanto que, à medida que o fluido se afasta do sólido, o fluido vai adquirindo maior velocidade. Próximo à parede, o calor é transferido por processo difusivo
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(condução) e a partir daí conduzido para o restante do fluido através do movimento global
(advecção). Logo, a convecção representa os efeitos conjugados da condução e advecção.
A Convecção pode ser Livre ou Forçada. É livre (natural) quando o escoamento é induzido por forças de empuxo, as quais são originadas por diferenças de densidade causadas por variações de temperatura no fluido. A convecção é forçada quando o