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Convecção – Camada limite hidráulica
Aula 1 – Conceitos introdutórios
Condução - Lei de Fourier
Onde Q é a taxa de transferência de calor, k é a condutividade térmica do material, A área de transferência de calor e dT/dx o diferencial de temperatura em relação a direção em que o calor é transmitido.
Aula 1 – Conceitos introdutórios
Condução - Lei de Fourier
O transporte de calor ocorre através do contato entre as partículas da matéria. Nos fluidos o contato se dá através dos choques entre as moléculas, nos sólidos através da estrutura física do material.
Alguns os metais são excelentes condutores térmicos, pois além da transmissão de calor através de ondas vibracionais na estrutura cristalina, ocorre também a transmissão de calor pela migração dos elétrons livres.
Aula 1 – Conceitos introdutórios
Um processo adiabático é aquele em que não ocorre transferência de calor entre o sistema e o meio.
Existem 3 modos de transmissão de calor: condução, convecção e radiação.
Aula 1 – Conceitos introdutórios
Calor:
O calor não é uma propriedade, ele é uma forma de transporte da energia de um corpo a uma temperatura alta para outro com a temperatura mais baixa.
Convenção de sinais:
(+) Positivo: quando o meio fornecer calor para o sistema.
(-) Negativo: quando o sistema fornecer calor para o meio.
Aula 1 – Conceitos introdutórios
Aula 1 – Conceitos introdutórios
Energia interna:
Energia associada as partículas que compõem a matéria do sistema.
Energia de movimento e configuração dos átomos e partículas subatômicas.
Temperatura:
Medida da energia cinética média das moléculas ou átomos de uma porção de matéria.
Aula 1 – Conceitos introdutórios
Energia cinética:
Energia associada ao movimento de um corpo .
O aumento da energia cinética de uma partícula pode ser percebido pelo aumento na sua velocidade.
Energia potencial:
Energia associada a posição de um corpo sob a ação de uma força de campo .
O aumento da energia potencial de uma partícula pode ser percebido pelo seu afastamento da origem da força do campo.
Aula 1 – Conceitos introdutórios
O QUE É ENERGIA?
Fisicamente seu significa não é definido, apenas podemos entender o resultado de sua variação. Matematicamente a energia é descrita pela Termodinâmica como:
E = Ec + Ep + U
Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais
Instituto Politécnico da Universidade Católica
Modos de Transferência de Calor
Professor: Leandro Pires Gonçalves
Convecção – Lei do resfriamento de Newton
Onde h é o coeficiente de transferência de calor por convecção, Tb a temperatura da superfície e T a temperatura do fluido.
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Convecção – Lei do resfriamento de Newton
A convecção é o transporte de calor entre um fluido e uma superfície sólida que ocorre através da soma de dois processos distintos de transferência de calor, a condução entre o sólido e as moléculas do fluido e a advecção que é a transferência de calor provocada pelo movimento do fluido.
Aula 1 – Conceitos introdutórios
Equação da conservação da energia
Aula 1 – Conceitos introdutórios
Convecção – Camada limite térmica
Aula 1 – Conceitos introdutórios
Radiação – Lei de Stefan-Boltzmann
Ocorre através da emissão de ondas eletromagnéticas de um corpo para outro por isso não necessita de um meio ou contato para ocorrer.
Onde ε é a emissividade do material, σ é a constante de Stefan-Boltzmann (5,67x10-8 W/m²K4) e Tb é a temperatura do material em Kelvin.
T(K) = T(°C) + 273,15
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Espectro
Aula 1 – Conceitos introdutórios
Comprimento de onda
Absorção, Reflexão e Transmissão
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Absorção, Reflexão e Transmissão
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