FII Aula 12 Transferência de Calor

FAESO – FACULDADE ESTÁCIO DE SÁ DE OURINHOS
BACHARELADOS EM ENGENHARIA CIVIL, ENGENHARIA
DE PRODUÇÃO E ENGENHARIA DE CONTROLE E
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
Aula 12
Transferência de Calor
Física Teórica Experimental II
Prof. Dr. Alysson Cristiano Beneti
OURINHOS-SP
2017
Calor e Temperatura
Temperatura: é uma medida proporcional à
energia cinética média das moléculas de um
material. Está relacionada à sensação térmica
provocada no contato com este material.
Calor: é a energia térmica que flui de um
corpo para outro enquanto há diferença de
temperatura entre eles.
Transferência de Calor
Existem três maneiras de ocorrer a
transferência de calor entre dois ou mais objetos.
São elas:
Condução Térmica
Convecção Térmica
Irradiação Térmica
Condução Térmica
Se você deixa uma panela com cabo de metal no fogo
por algum tempo, o cabo da panela fica tão quente que pode
queimar a sua mão. A energia é transferida da panela para o
cabo por condução. Os elétrons e átomos da panela vibram
intensamente por causa da alta temperatura a que estão
expostos. Essas vibrações, e a energia associada, são
transferidas para o cabo através de colisões entre os átomos.
Desta forma a região de temperatura crescente se propaga em
direção ao cabo. (Halliday, Resnick, Walker, 2009)
Convecção Térmica
Quando olhamos para a chama de
uma vela ou de um fósforo vemos a energia
térmica ser transportada para cima por
convecção. Esse tipo de transferência de
energia acontece quando um fluido, como o
ar ou água, entra em contato com um
objeto cuja temperatura é maior que a do
fluido. A temperatura da parte do fluido que
está em contato com o objeto quente
aumenta e (na maioria dos casos) essa
parte do fluido se expande, ficando menos
densa. Como esse fluido expandido é mais
leve do que o fluido que o cerca, mais frio, a
força de empuxo o faz subir. O fluido mais
quente sobe e o mais frio desce.
(Halliday, Resnick, Walker, 2009)
Irradiação Térmica
Um sistema e o ambiente também
podem trocar calor através de ondas
eletromagnéticas (a luz visível é um tipo de
ondas
eletromagnéticas).
As
ondas
eletromagnéticas que transferem calor são
muitas vezes chamadas de radiação
térmica para distingui-las dos sinais
eletromagnéticos (como, por exemplo, os
das transmissões de televisão) e da
radiação nuclear (ondas e partículas
emitidas por núcleos atômicos). Quando
você se aproxima de uma fogueira é
aquecido pela radiação térmica proveniente
do fogo. Não é necessária a existência de
um meio material para que o calor seja
transportado.
(Halliday, Resnick, Walker, 2009)