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CENTRO UNIVERSITÁRIO DO LESTE DE MINAS GERAIS

Notas de Aula - 01 Conceitos e Definições Básicas de Transferência de Calor O que é transferência de calor? Transferência de calor é a energia em trânsito entre duas regiões devido a uma diferença de temperatura São três as formas de transferência de calor: Transferência de Calor por CONDUÇÃO Transferência de Calor por CONVECÇÃO Transferência de Calor por RADIAÇÃO

1. Transferência de Calor por Condução Conforme mostra figura abaixo, quando existir gradiente de temperatura num corpo, a experiência mostra que ocorre uma transferência de energia da região de maior temperatura para a região de menor temperatura. Diz-se que a energia é transferida por condução e que a taxa de transferência de calor por unidade de área e proporcional ao gradiente normal de temperatura.

Quando na equação ( I ) é inserido a constante de proporcionalidade k, resulta:

q ∂T ≈ A ∂x

(I)

Onde:

q = − kA

q ⇒ Taxa de transferência de calor - ( W ) k ⇒ Condutividade térmica do material – ( W/m˚c ) A ⇒ Área de troca de calor – ( m2 ) ∂T ∂x ⇒ Gradiente de temperatura na direção do fluxo de calor – (˚c/m )

∂T ∂x

( II )

q = − kA − q kA

dT dx dx =

∫ kA l

l 0

∫

T2 T1

dT

q =
1

(T 2

− T1 )

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A equação ( II ) é chamada de Lei de Fourier da condução de calor em homenagem ao matemático e físico francês Jean Baptiste Joseph Fourier. O cientista de origem Francesa nasceu em 21/Março/1768 e faleceu em 16/Maio/1830.

A transferência de calor por condução está fundamentalmente associado ao choque entre moléculas com diferentes velocidades de vibração, ou seja, moléculas mais velozes de maior energia (Temperatura maior) chocando-se com a molécula menos velozes de menor energia (Temperatura menor) transferindo energia, conforme mostra figura a seguir.

Sentido do fluxo de calor
Maior Temperatura Menor Temperatura

O quadro abaixo