Propagação de calor com exercicios (sem resposta)

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A condição necessária para que haja propagação do calor de um ponto para outro é que exista diferença de temperatura entre os pontos. O calor pode se propagar de três maneiras: condução, convecção e irradiação. Na condução térmica a energia se propaga sem que haja propagação da matéria. O calor se propaga de molécula a molécula passando de uma para outra. A condução térmica ocorre nos sólidos.

A energia se propaga juntamente com a matéria, pois a propagação ocorre em função da diferença de densidade das moléculas do fluído. É necessário observar que moléculas com maior temperatura são menos densas, dizemos mais “leves”, por tanto a sua tendência é subir. As moléculas com menor temperatura são mais “pesadas” e a tendência é descer. A convecção ocorre nos fluídos (líquidos + gases).

A propagação da energia por irradiação ocorre através de ondas eletromagnéticas que não transportam matéria apenas energia. Ocorre em qualquer meio, mas é a única que ocorre no vácuo. A energia que se propaga do sol a terra se dá por irradiação.

É a relação entre a quantidade de calor que atravessa um meio pelo tempo gasto para atravessá-lo.

(Φ) Φ

Φ=

Q ∆t

Q = quantidade de calor ∆t = tempo O fluxo de calor entre as duas faces de uma superfície depende dos seguintes fatores: - diferença de temperaturas entre as suas extremidades (t1 – t2); - sua espessura (e); - a área da superfície transversal (A); - da sua natureza – coeficiente de condutibilidade térmica – (k).

Φ=k

A(t1 − t 2 ) e

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EXERCÍCIOS
Quantas calorias são transmitidas por metro quadrado de um cobertor de 2,5 cm de espessura, durante uma hora, estando a pele a 33 °C e o ambiente a 0 °C? O coeficiente de condutibilidade térmica do cobertor é 0,00008 cal/s.m.°C. Uma barra de alumínio (K = 0,5 cal/s.cm.°C) está em contato numa extremidade com gelo em fusão e na outra com