Transf. Calor

Transferência de Calor é a disciplina que estuda a transferência de energia entre dois corpos materiais que ocorre devido a uma diferença de temperatura. Quanta energia é transferida e em que taxa esta energia é transferida.

Sempre que existir uma diferença de temperatura em um meio ou entre meios diferentes haverá, necessariamente, transferência de calor.

Existem três mecanismos conhecidos para transferência de calor: radiação, condução e convecção.

A radiação consiste de ondas eletromagnéticas viajando com a velocidade da luz. Como a radiação é a única que pode ocorrer no espaço vazio, esta é a principal forma pela qual o sistema Terra-Atmosfera recebe energia do Sol e libera energia para o espaço.

A condução ocorre dentro de uma substância ou entre substâncias que estão em contato físico direto. Na condução a energia cinética dos átomos e moléculas (isto é, o calor) é transferida por colisões entre átomos e moléculas vizinhas. O calor flui das temperaturas mais altas (moléculas com maior energia cinética) para as temperaturas mais baixas (moléculas com menor energia cinética). A capacidade das substâncias para conduzir calor (condutividade) varia consideravelmente. Via de regra, sólidos são melhores condutores que líquidos e líquidos são melhores condutores que gases.

A convecção somente ocorre em líquidos e gases. Consiste na transferência de calor dentro de um fluído através de movimentos do próprio fluído. O calor ganho na camada mais baixa da atmosfera através de radiação ou condução é mais frequentemente transferido por convecção. A convecção ocorre como consequência de diferenças na densidade do ar. Quando o calor é conduzido da superfície relativamente quente para o ar sobrejacente, este ar torna-se mais quente que o ar vizinho. Ar quente é menos denso que o ar frio de modo que o ar frio e denso desce e força o ar mais quente e menos denso a subir. O ar mais frio é então aquecido pela superfície e o processo é repetido.

Advecção é o termo empregado para o movimento horizontal, em particular para massas de ar. Ambos não podem ter lugar em sólidos uma vez que, por definição, nem

correntes de massa nem taxas de difusão significativos podem ocorrer em sólidos.

• Na Termodinâmica Clássica, a transferência de calor é considerada como uma das formas de interação energética

entre dois sistemas, sendo o trabalho a outra forma.

1^a Lei: ∆U = 〖(_1^)Q〗_2 – 〖(_1^)W〗_2

• Contudo, as 1^a e 2^a Leis da Termodinâmica não

consideram o problema de determinar a transferência de

calor a partir do conhecimento das temperaturas e

naturezas dos sistemas envolvidos.

Expressões para o cálculo da transferência de calor

provêm de resultados experimentais, sendo denominadas

de relações constitutivas.