Fenomenos Dos Transportes

1. TRANSFERÊNCIA DE CALOR

1.1. INTRODUÇÃO

1.1.1. O QUE É e COMO SE PROCESSA?

Transferência de Calor (ou Calor) é energia em trânsito devido a uma diferença de temperatura. Sempre que

existir uma diferença de temperatura em um meio ou entre meios ocorrerá transferência de calor.

Por exemplo, se dois corpos a diferentes temperaturas são colocados em contato direto, como mostra a figura

1.1, ocorrera uma transferência de calor do corpo de temperatura mais elevada para o corpo de menor

temperatura até que haja equivalência de temperatura entre eles. Dizemos que o sistema tende a atingir o

equilíbrio térmico.

T1 T2 T T

Se T1 > T2 Î T1 > T > T2

[ figura 1.1 ]

Está implícito na definição acima que um corpo nunca contém calor, mas calor é indentificado com tal quando

cruza a fronteira de um sistema. O calor é portanto um fenômeno transitório, que cessa quando não existe mais

uma diferença de temperatura.

Os diferentes processos de transferência de calor são referidos como mecanismos de transferência de calor.

Existem três mecanismos, que podem ser reconhecidos assim :

• Quando a transferência de energia ocorrer em um meio estacionário, que pode ser um sólido ou um fluido,

em virtude de um gradiente de temperatura, usamos o termo transferência de calor por condução. A figura

1.2 ilustra a transferência de calor por condução através de uma parede sólida submetida à uma diferença de

temperatura entre suas faces.

[ figura 1.2 ] 3

• Quando a transferência de energia ocorrer entre uma superfície e um fluido em movimento em virtude da

diferença de temperatura entre eles, usamos o termo transferência de calor por convecção. A figura 1.3

ilustra a transferência de calor de calor por convecção quando um fluido escoa sobre uma placa aquecida.

[ figura 1.3 ]

• Quando, na ausência de um meio interveniente, existe uma troca líquida de energia (emitida na forma de

ondas eletromagnéticas) entre duas superfícies a diferentes temperaturas, usamos o termo radiação. A figura

1.4 ilustra a transferência de calor por radiação entre duas superfícies a diferentes temperaturas.

[ figura 1.4 ]

2.4. MECANISMOS COMBINADOS

Na maioria das situações práticas ocorrem ao mesmo tempo dois ou mais mecanismos de transferência