Apresentar a Condução de calor e sua implicação na Engenharia Civil.
Apresentar a Radiação de Calor Convecção de Calor Exercícios
Professor Rafael Colucci – Curso de Engenharia Civil – Centro Universitário de Itajubá FEPI
Física Geral IIRafael Colucci
Licenciado em Física.Mestre em Engenharia da Energia.
Áreas de atuação:Hidráulica, Hidrologia, Estudos de Rompimento de Barragens.Especialista em softwares CAD
Email: [email protected]
Professor Rafael Colucci – Curso de Engenharia Civil – Centro Universitário de Itajubá FEPI
Física Geral IIConceitos iniciais
Os elétrons e átomos de um material passam a vibrar intensamente devido ao acréscimo de temperatura e colidem com os demais átomos transferindo energia.
Condução de Calor
Radiação
Ocorre em fluídos. Fluidos de maior temperatura sobem enquanto fluídos de menor temperatura descem.
Convecção
A transferência de energia, na forma de calor, ocorre através de ondas eletromagnéticas.
Professor Rafael Colucci – Curso de Engenharia Civil – Centro Universitário de Itajubá FEPI
Física Geral IICondução de Calor e sua implicação na Engenharia Civil
A transferência de energia,na forma de calor, se dádo corpo de maiortemperatura para o demenor.
Transferência de Energia
𝑃𝑐𝑜𝑛𝑑 = 𝑘𝐴𝑇𝑄 − 𝑇𝑓
𝐿
Cálculo da Potência de Condução
Onde:
Pcond = Potência de Condução [W]k = Condutividade Térmica [W/m.K]TQ = Temperatura da fonte quente [K]TF = Temperatura da fonte fria [K]L = Espessura da placa [m]
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Física Geral IICondução de Calor e sua implicação na Engenharia Civil
Resistência Térmica
𝑅 =𝐿
𝑘
Onde:
R = Resistência Térmica [K/W]k = Condutividade Térmica [W/m.K]L = Espessura da placa [m]
Exemplos de aplicação
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Física Geral IICondução de Calor e sua implicação na Engenharia Civil
Condução através de uma placa composta
Se for atingido o regime estacionário a potência decondução será constante.
Exemplos de aplicação
Professor Rafael Colucci – Curso de Engenharia Civil – Centro Universitário de Itajubá FEPI
Física Geral IITransferência de calor a partir na forma de radiação
Visualização da Radiação
Termograma em cores falsas mostrando a taxacom a qual a energia é irradiada por um gato. Obranco e vermelho correspondem as maiores taxas.
𝑃𝑟𝑎𝑑 = 𝜎𝜀𝐴𝑇4
Cálculo da Potência de radiação
Onde:
Prad = Potência de radiação [W]σ = Constante de Stefan-Boltzmannε = Emissividade (Valor entre 0 e 1)A = Área da Superfície do Objeto [m²]T = Temperatura [K]
𝜎 = 5,6704 𝑥 10−8𝑊
𝑚2. 𝐾4