Resumo Capítulo De Engenharia

André Luiz Duzanoviski Siloto
Capítulo 1 – Resumo

 Transferência de calor é a propagação de energia em forma térmica, que ocorre unicamente devido a diferença de temperatura entre dois corpos.
Quando existe gradiente de temperatura em um meio sólido ou em um fluido, usa-se o termo condução para nos referirmos à transferência de calor; o termo convecção se refere quando ocorre a transferência de calor entre uma superfície e um fluido em movimento; e por último é por radiação térmica, quando superfícies com temperatura não nula emitem energia na forma de ondas eletromagnéticas.
O mecanismo físico da condução é explicado a partir da consideração de um gás. O gás ocupa o espaço entre duas superfícies que são mantidas a diferentes temperaturas, como mostrado na Figura 1. Associamos a temperatura em qualquer ponto à energia das moléculas do gás na proximidade do ponto, e essa energia está relacionada com o movimento de translação aleatório, da mesma maneira que os movimentos internos de rotação e de vibração das moléculas.
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Figura 1: exemplificação da convecção, condução e da radiação.

 Existem vários exemplos de transferência de calor por condução. Por exemplo: a extremidade exposta de uma colher de metal subitamente imersa em uma xícara de café quente é aquecida por causa da condução de energia na colher. Em um dia de inverno, há perda significativa de energia de um quarto aquecido para o ar externo. Esta perda ocorre principalmente em virtude da transferência de calor por condução ao longo da parede que separa o ar do interior do quarto do ar externo.

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Equação da taxa.

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Equação do gradiente de temperatura e do fluxo térmico, respectivamente.

 O modo de transferência de calor por convecção abrange dois mecanismos. Além de transferência de energia por difusão, a energia também é transferida pelo movimento global do fluido. Esse movimento do fluido está associado ao fato de que muitas moléculas estão se movendo coletivamente ou como agregados.
A radiação térmica é a energia emitida pela matéria que se encontra a uma temperatura diferente de zero. Ela também ocorre a partir de gases e líquidos. Independentemente da forma da matéria, a emissão pode ser atribuída a mudanças nas configurações eletrônicas dos átomos ou moléculas que constituem a matéria. A energia do campo de radiação é transportada por ondas eletromagnéticas. Enquanto a transferência de energia por condução ou convecção requer a presença de um meio material, a radiação não necessita dele. Na realidade, a transferência por radiação ocorre mais eficientemente no vácuo.
A energia térmica está associada com a translação, rotação, vibração e estado atômico dos átomos e moléculas que compõem a matéria. Ela representa os efeitos microscópios acumulados e está diretamente associada com a temperatura da matéria.