transferencia de calor

1. Unidade de Ensino: Universidade Federal do Piauí - UFPI
Área: Engenharia Mecânica
Candidato: Raphael Mendes dos Santos
Processo Seletivo para
Professor Substituto

2. Transferência de Calor:
condução
Professor: Raphael Mendes

3. Objetivos da aula
● Conhecer aspectos históricos dos mecanismos de
transferência de calor;
● Conceituar transferência de calor;
● Compreender os princípios da transferência de calor por
condução;
● Entender os mecanismos de transferência de calor por
condução através de exemplos práticos.

4. Brainstorming
● Você conhece a história da transferência de calor?
● O que é transferência de calor?
● Que leis que regem os mecanismos de transferência de calor
por condução?
● Cite exemplos práticos dos mecanismos de transferência de
calor por condução.

5. Breve abordagem histórica da transferência
de calor
● Conceito estudado desde a antiguidade
● Gregos/alquimistas
● Revolução industrial e combustão
● Século XIX

6. Breve abordagem histórica da transferência
de calor
● Lei de Fourier
● Definia que o fluxo de calor q (W) é proporcional ao gradiente
de temperatura dT/dx
● A taxa q’’ (W/m²) indica o fluxo por área

7. Transferência de calor: conceitos
● A transferência de calor é a energia térmica em trânsito devido
a uma diferença de temperatura. (INCROPERA, 2019)
● Diferença em relação a termodinâmica
● Termodinâmica estuda sistemas em
equilíbrio (não há gradiente de temperatura)

8. Transferência de calor: conceitos
● A propagação de calor é o fluxo de calor, energia térmica, por
meio de dois ou mais sistemas termodinâmicos que estão a
temperaturas distintas. Ela pode ocorrer por condução térmica,
convecção térmica ou irradiação térmica

9. Mecanismos de transferência de calor

10. Mecanismos de transferência de calor:
condução
• Condução é a transferência de energia entre partículas mais
energéticas de uma substância para partículas vizinhas
adjacentes menos energéticas, como resultado da interação
entre elas (ÇENGEL, 2012).
• Pode ocorrer em sólidos, líquidos e gases (vibrações, colisões
e difusões).

11. Mecanismos de transferência de calor:
condução
• Lei de Fourier: o taxa de calor em um corpo varia de forma
proporcional à variação de temperatura
● Lei de Fourier: q = - k.A.((T2 – T1)/L)
● Sinal negativo
● Condutividade térmica (W/m.K)
● Temperatura (K)
● Comprimento (m)

12. Mecanismos de transferência de calor:
condução
T1 T2
Onde, T1 > T2

13. Mecanismos de transferência de calor:
condução
LEI DE FOURIER:
q’’ = - k . (dT/dx)
q’’ = Fluxo de Calor (W/m²)
k = Condutividade Térmica (W/m.ºC ou W/m.K)
Para Placas planas (unidimensional):
q’’ = [k. (T1 – T2)] / L
Taxa de Calor:
q = q’’. A
[q] = W
[A] = m²
T1 > T2
q’’
T1
T2
L
x

14. Mecanismos de transferência de calor:
condução – Exemplos de condutores

15. Mecanismos de transferência de calor:
condução - Outros exemplos
● Aquecimento de uma colher de metal que está tocando uma
panela;
● Aquecimento do corpo humano quando está tocando outro
corpo humano;

16. Mecanismos de transferência de calor:
Síntese
● Histórico
● Conceito
● Mecanismos
● Exemplos
● Contexto para energias renováveis

17. Mecanismos de transferência de calor:
Atividade
Exemplo: As superfícies interna e externa de uma parede de tijolos de 4m x 7m
e 30 cm de espessura são mantidas em temperaturas de 26ºC e 8ºC,
respectivamente. A condutividade térmica da parede é de 0,69 W/m.K.
Determine a taxa de transferência de calor por meio da parede, em W.
q’’
T1
T2
L

18. Referências bibliográficas
● INCROPERA, Frank P. et al. Fundamentos de Transferência de Calor e de Massa. 8. ed. Rio de
Janeiro: LTC, 2019;
● ÇENGEL, Y. A. Transferência de calor e massa: uma abordagem prática. Tradução de Fátima A.
M. Lino e revisão técnica de Kamal A. R. Ismail. 4. ed. Porto Alegre: AMGH, 2012.

19. Obrigado!