7/25/2019 235985-Introduo Conduo Cap 2

1/20

Introduo Conduo Cap. 2

7/25/2019 235985-Introduo Conduo Cap 2

2/20

Conduo

Transporte de energia em um meio devido a umgradiente de temperatura e o mecanismo fsico a atividade atmica ou molecular aleatria.

A transferncia de calor por conduo governada pela Lei de Fourier

Para se determinar o fluxo trmico depende do

conhecimento da forma na qual a temperaturavaria no meio (a distribuio de temperaturas)

7/25/2019 235985-Introduo Conduo Cap 2

3/20

A Equao da Taxa da Conduo

A Lei de Fourier fenomenolgica, isto , foidesenvolvida a partir de fenmenosobservados ao invs de ter sido derivada a

partir de princpios fundamentais.

7/25/2019 235985-Introduo Conduo Cap 2

4/20

Equao da Taxa da Conduo

Taxa de transferncia de calor por conduo

Fluxo de calor

7/25/2019 235985-Introduo Conduo Cap 2

5/20

Fluxo trmico

uma grandeza vetorial, portanto:

7/25/2019 235985-Introduo Conduo Cap 2

6/20

Propriedades trmicas da matria

Condutividade trmica uma propriedadede transporte, fornece uma indicao da taxana qual a energia transferida pelo processo

de difuso

Depende da estrutura fsica da matria,atmica, molecular, que est relacionada ao

estado da matria

7/25/2019 235985-Introduo Conduo Cap 2

7/20

Condutividade trmica

No estado slido

7/25/2019 235985-Introduo Conduo Cap 2

8/20

A

dependnciacom atemperatura

dacondutividade

trmica de

slidosrelacionados

7/25/2019 235985-Introduo Conduo Cap 2

9/20

Estado Fluido

Inclui tanto oslquidos quantoos gases

Condutividadetrmica de gases

e lquidos geralmentemenor do queno estado slido

Gases

7/25/2019 235985-Introduo Conduo Cap 2

10/20

Difusividade trmica

Razo entre a condutividade trmica e a capacidadecalorfica volumtrica

Unidade Mede a capacidade do material de conduzir energia

trmica em relao sua capacidade de armazen-la Elevados - respondem rapidamente a mudanas nas

condies trmicas Reduzidos - levam mais tempo para atingir uma nova

condio de equilbrio

sm /2

7/25/2019 235985-Introduo Conduo Cap 2

11/20

Equao da difuso de Calor

Anlise da conduo de calor determinar ocampo de temperaturas em um meioresultante das condies impostas em suas

fronteiras

Distribuio de temperaturas como atemperatura varia com a posio no meio

Conhecida a distribuio

determina-se ofluxo trmico pela Lei de Fourier

7/25/2019 235985-Introduo Conduo Cap 2

12/20

Equao da difuso do calor

A distribuio de temperaturas pode ser usadapara verificar a sua integridade estruturalatravs da determinao de tenses,expanses e deflexes trmicas

Tambm pode ser usada para otimizar aespessura de um material isolante

Ou verificar a compatibilidade entre

revestimentos especiais ou adesivos usadoscom o material

7/25/2019 235985-Introduo Conduo Cap 2

13/20

Equao da difuso do calor

7/25/2019 235985-Introduo Conduo Cap 2

14/20

Equao da difuso do calor

As taxas de transferncia de calor porconduo nas superfcies opostas podem,ento, ser expressas como uma expanso em

srie de Taylor

7/25/2019 235985-Introduo Conduo Cap 2

15/20

Equao da difuso de calor

No interior do meio pode haver um termofonte de energia associado taxa de geraode energia trmica

Onde a taxa de energia gerada porunidade de volume do meio

q

3m

W

7/25/2019 235985-Introduo Conduo Cap 2

16/20

Equao da difuso do calor

Termo referente ao acmulo de energia

Equao da conservao de energia

7/25/2019 235985-Introduo Conduo Cap 2

17/20

Equao da difuso do calor

7/25/2019 235985-Introduo Conduo Cap 2

18/20

Equao da difuso do calor

Equao da difuso do calor

Com condutividade trmica constante

Regime estacionrio

7/25/2019 235985-Introduo Conduo Cap 2

19/20

Condies de contorno para aequao da difuso do calor

7/25/2019 235985-Introduo Conduo Cap 2

20/20

Transcal 1.1 http://www.sinmec.ufsc.br/sinmec/site/downloa

d.html Outros softwares de simulao para Mecnica

dos fluidos e Transferncia de calor

http://www.sinmec.ufsc.br/cfd/doc/pt/pt/index.html

Interactive heat transfer software 4.0:http://bcs.wiley.com/he-

bcs/Books?action=resource&bcsId=6563&itemId=0470501979&resourceId=25674>;*

http://www.sinmec.ufsc.br/sinmec/site/download.htmlhttp://www.sinmec.ufsc.br/sinmec/site/download.htmlhttp://www.sinmec.ufsc.br/sinmec/site/download.htmlhttp://www.sinmec.ufsc.br/cfd/doc/pt/pt/index.htmlhttp://www.sinmec.ufsc.br/cfd/doc/pt/pt/index.htmlhttp://www.sinmec.ufsc.br/cfd/doc/pt/pt/index.htmlhttp://www.sinmec.ufsc.br/cfd/doc/pt/pt/index.htmlhttp://bcs.wiley.com/he-bcs/Books?action=resource&bcsId=6563&itemId=0470501979&resourceId=25674http://bcs.wiley.com/he-bcs/Books?action=resource&bcsId=6563&itemId=0470501979&resourceId=25674http://bcs.wiley.com/he-bcs/Books?action=resource&bcsId=6563&itemId=0470501979&resourceId=25674http://bcs.wiley.com/he-bcs/Books?action=resource&bcsId=6563&itemId=0470501979&resourceId=25674http://bcs.wiley.com/he-bcs/Books?action=resource&bcsId=6563&itemId=0470501979&resourceId=25674http://www.sinmec.ufsc.br/cfd/doc/pt/pt/index.htmlhttp://www.sinmec.ufsc.br/sinmec/site/download.html