Taxa de fluxo de calor

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
Ir para: navegação, pesquisa

O calor é energia em fluxo, existindo três mecanismos para ocorrer essa transferência de calor: a condução, a convecção e a radiação.[1]

Na condução, a taxa de fluxo de calor é explicada por vibrações de átomos e elétrons que se propagam ao longo de uma rede.

Taxa de fluxo de calor é o quociente da quantidade de calor que atravessa uma superfície durante um intervalo de tempo (fluxo de calor) pela duração desse intervalo. A densidade de taxa de fluxo de calor é o quociente do fluxo de calor que atravessa uma superfície pela área dessa superfície.[2]

A taxa de fluxo de calor entre dois sistemas é medida em watts (joules por segundo).

A equação para a taxa de fluxo de calor é:

,

onde:

  • Q/∆t é a taxa de fluxo de calor;
  • -K é o fator de condutividade térmica (com o sinal negativo);
  • A é a área de superfície;
  • T é a variação na temperatura
  • x é a espessura do material

Observação: ∆T/x é chamado gradiente de temperatura e é sempre negativo porque o fluxo de calor sempre ocorre no sentido de maior energia térmica para o menor.

Exemplo[editar | editar código-fonte]

Supondo que existem dois sistemas com a mesma massa e calor específico. Um sistema A tem uma temperatura média de 500 kelvins e um sistema B tem uma temperatura média de 400 kelvins. Se trinta segundos após os sistemas serem colocados em contato ambos alcançaram 450 K, então a taxa média de fluxo térmico é :

50 J/30 s, ou aproximadamente 1,66 W.

(nota: calor específico e massas = 1)

Referências

  1. RESNICK, HALLIDAY. Fundamentos de Física Volume 2 LTC - Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. [S.l.] p. 200. 
  2. ABNT (1992). NBR 12538 – Grandezas e unidades de termodinâmica. Associação Brasileira de Normas Técnicas.
  • N. Ozisik; Transferência de Calor: Um Texto Básico, Ed. Guanabara, 1990, 661 pgs.
  • F. Incropera & Dewitt; Fundamentos de Transferência de Calor e de Massa, Ed. LTC, 5ª edição, 2003, 698 pgs.

Ver também[editar | editar código-fonte]

Ligações externas[editar | editar código-fonte]