sr caio
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Fenômenos de TransporteTransferência de calor
Condução
Transferência de Calor: Condução
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CONDUÇÃO DE CALOR UNIDIMENSIONAL EM REGIME PERMANENTE
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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 cabo de energia, isolado termicamente nas laterias, a temperatura da parede do tubo pode ser considerada função apenas do raio do cabo.
Esta suposição é válida se o conduto não for longo o suficiente para que ocorram grandes variações de temperatura devido a transferência de calor ao longo deste.
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Transferência de Calor: Condução
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Lei de Fourier
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Consideremos, por exemplo, a transferência de calor através de uma barra de ferro com uma das extremidades aquecidas e com a área lateral isolada termicamente, como mostra a figura
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Com base em experiências, variando a área da seção da barra, a diferença de temperatura e a distância entre as extremidades, chega-se a seguinte relação de proporcionalidade:
.
q A
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T
X
A proporcionalidade pode se convertida para igualdade através de um coeficiente de proporcionalidade e a Lei de Fourier pode ser enunciada assim:
"A quantidade de calor transferida por condução, na unidade de tempo, em um material, é igual ao produto das seguintes quantidades:
.
q KA
dT dx Transferência de Calor: Condução onde, .
• q , fluxo de calor por condução ( Kcal/h no sistema métrico);
• K , condutividade térmica do material;
• A , área da seção através da qual o calor flui por condução, medida perpendicularmente à direção do fluxo ( m²); dT , gradiente de temperatura na seção, isto é, a razão de variação da temperatura T com a
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dx distância, na direção x do fluxo de calor ( °C/h ) .
Transferência de Calor: Condução
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CONDUÇÃO DE CALOR EM UMA PAREDE PLANA
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Consideremos a transferência de