Condução Térmica 455e42

A CONDUÇÃO TÉRMICA

MECANISMOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR

O QUE É ? A condução térmica consiste na propagação de calor no interior de um corpo sólido, aquecido irregularmente ou entre corpos sólidos distintos em contato direto. 

É o processo de transmissão de calor feita de molécula para molécula sem que elas se desloquem, ou haja transporte de matéria de uma região para outra. 

COMO O CALOR SE PROPAGA ?  Aquecendo-se

a extremidade de uma barra metálica, as moléculas am a vibrar com maior intensidade, transmitindo essa energia adicional às moléculas mais próximas, que também am a vibrar mais intensamente e assim sucessivamente até alcançar a outra extremidade.

EXEMPLOS COTIDIANOS DE CONDUÇÃO

OS MEIOS DE CONDUÇÃO DE CALOR A

condução térmica precisa de um meio material para ocorrer. O processo de transmissão de calor ocorre principalmente nos sólidos e em especial nos metais, pois estes são bons condutores de calor.

A

condutibilidade/ condutividade térmica no vácuo é nula.

 Nos

líquidos e nos gases, a condução térmica é baixa. Por esse motivo é que os gases são utilizados como isolantes térmicos.

CONDUTIVIDADE TÉRMICA

O QUE É ? A

condução ocorre com maior ou menor facilidade dependendo da constituição atômica do material, a qual faz com que ele seja classificado condutor ou isolante de calor.

 Os

diversos tipos de materiais apresentam condutibilidade térmica, que diz qual é o poder de condução térmica de calor.

 Os

materiais mais densos apresentam uma condutibilidade térmica maior como o ferro, enquanto que os menos densos possuem condutibilidade térmica menor como a borracha, pois os menos densos apresentam menos moléculas para propagar o calor por toda a sua área.

BONS CONDUTORES

 METAIS, AZULEJOS, ÁGUA IONIZADA (PISCINA) , ÁGUA DE TORNEIRA....

BONS CONDUTORES

 GRAFITE, ÁGUA SALGADA, CORPO HUMANO, AR ÚMIDO

MAUS CONDUTORES

 ALGODÃO, LÃ, ISOPOR (EPS), SEDA, PLÁSTICO, ÁGUA AÇUCARADA....

MAUS CONDUTORES

 CORTIÇA, BORRACHA, MADEIRA, GELO, VIDRO, PORCELANA, AR SECO

COEFICIENTE DE CONDUTIVIDADE TÉRMICA - k (W/m.K) SUBSTÂNCIA/ MATERIAL

k(W/m.K

AÇO INOXIDÁVEL

14

CHUMBO

35

FERRO

67

LATÃO

109

ALUMÍNIO

235

COBRE

401

PRATA

428

AR (SECO)

0,026

ESPUMA DE POLIURETANO

0,024

LÃ DE PEDRA

0,043

FIBRA DE VIDRO

0,048

CORTIÇA

0,17

BORRACHA

0,07

LEI DA CONDUÇÃO TÉRMICA OU LEI DE FOURIER MECANISMOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR

FLUXO DE CALOR (Φ) 

A lei da condução térmica, também conhecida como lei de Fourier, estabelece que o fluxo de calor através de um material é proporcional à diferença temperatura.



O fluxo de calor (Φ) que a fonte fornece, de maneira constante, é o quociente entre a quantidade de calor (Q) e o intervalo de tempo de exposição (Δt): 



Φ = Q/Δt

O fluxo de calor é o quociente do calor (Q) transmitido de uma face para outra, pela variação de temperatura (ΔT): 

Φ = Q/ΔT

FLUXO DE CALOR – Φ (W, cal/s, cal/min, kcal/s)  Sendo

assim, o fluxo de calor através do material é proporcional à área de seção A dele e à diferença de temperatura, ΔT = θ₂ - θ₁ entre as duas extremidades; e inversamente proporcional ao comprimento da barra (L), ou pela espessura (e) do material. Φ = k. A.

ΔT/L

Φ = k. A.

(θ₂ - θ₁)/e

RESISTÊNCIA TÉRMICA MECANISMOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR

RESISTÊNCIA TÉRMICA (R) 

Quanto menor a condutividade térmica do material de que é feita uma placa, maior será a resistência térmica da placa.



Um mau condutor de calor possui alta resistência térmica, portanto, bom isolante térmico.



O valor R de uma placa de espessura L é definido por R =L/k, tendo como unidade de valor: m².K/W

ALGUMAS EXPERIÊNCIAS MECANISMOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR