1. O documento discute a transferência de calor por convecção natural. 2. Há três meios de transferência de calor: condução, convecção e radiação. 3. A convecção natural ocorre quando a energia é transferida das partes quentes para as frias de um fluido devido a diferenças de temperatura de forma natural, sem forçamento.
O documento discute a convecção natural, definindo-a como o fluxo de um fluido causado por gradientes de densidade devido a diferenças de temperatura. Apresenta equações para descrever a convecção natural e números adimensionais relevantes. Fornece correlações para calcular a taxa de transferência de calor em diferentes geometrias, como placas verticais, horizontais, cilindros e esferas.
Neste artigo foram descritos de forma clara e objetiva um experimento de convecção natural para determinar a diferença do coeficiente convectivo de três materiais (cobre), ( alumínio) e (aço inox) o Experimento foi realizado na Unochapecó, por estudantes de engenharia mecânica.
Este documento fornece instruções sobre como instalar uma apresentação sobre transferência de calor em um computador e descreve os objetivos e conteúdos da aprendizagem sobre este tema. O documento aborda conceitos como calor, temperatura, expansão térmica, mecanismos de transferência de calor e permutadores de calor.
O documento apresenta questões sobre princípios da física como equilíbrio de líquidos em vasos comunicantes, pressão hidrostática, empuxo, densidade e temperatura. As questões abordam tópicos como determinação de altura e densidade de líquidos em equilíbrio, cálculo de forças em prensas hidráulicas, empuxo sobre corpos imersos, conversão entre escalas termométricas e determinação de temperaturas.
O documento descreve os conceitos fundamentais da transferência de calor, incluindo os três mecanismos de transferência (condução, convecção e radiação), os regimes de transferência (transitório e estacionário), e as equações que governam a condução de calor unidimensional e tridimensional. O objetivo é estudar as leis e princípios da transferência de calor, importante para várias áreas de engenharia.
Este documento apresenta uma introdução sobre transferência de calor por condução. Aborda os conceitos básicos de transferência de calor, os modos de transferência de calor (condução, convecção e radiação), as equações que descrevem a taxa de transferência de calor e a relevância do tema.
Transmissão de calor ocorre por condução, convecção ou irradiação. Condução transfere calor através de contato direto entre moléculas. Convecção envolve movimento de fluidos. Irradiação propaga calor por ondas eletromagnéticas sem meio material.
O documento discute os conceitos de transferência de calor por condução, convecção e radiação. Aborda os mecanismos físicos envolvidos em cada modo de transferência de calor e fornece exemplos ilustrativos.
O documento discute a convecção natural, definindo-a como o fluxo de um fluido causado por gradientes de densidade devido a diferenças de temperatura. Apresenta equações para descrever a convecção natural e números adimensionais relevantes. Fornece correlações para calcular a taxa de transferência de calor em diferentes geometrias, como placas verticais, horizontais, cilindros e esferas.
Neste artigo foram descritos de forma clara e objetiva um experimento de convecção natural para determinar a diferença do coeficiente convectivo de três materiais (cobre), ( alumínio) e (aço inox) o Experimento foi realizado na Unochapecó, por estudantes de engenharia mecânica.
Este documento fornece instruções sobre como instalar uma apresentação sobre transferência de calor em um computador e descreve os objetivos e conteúdos da aprendizagem sobre este tema. O documento aborda conceitos como calor, temperatura, expansão térmica, mecanismos de transferência de calor e permutadores de calor.
O documento apresenta questões sobre princípios da física como equilíbrio de líquidos em vasos comunicantes, pressão hidrostática, empuxo, densidade e temperatura. As questões abordam tópicos como determinação de altura e densidade de líquidos em equilíbrio, cálculo de forças em prensas hidráulicas, empuxo sobre corpos imersos, conversão entre escalas termométricas e determinação de temperaturas.
O documento descreve os conceitos fundamentais da transferência de calor, incluindo os três mecanismos de transferência (condução, convecção e radiação), os regimes de transferência (transitório e estacionário), e as equações que governam a condução de calor unidimensional e tridimensional. O objetivo é estudar as leis e princípios da transferência de calor, importante para várias áreas de engenharia.
Este documento apresenta uma introdução sobre transferência de calor por condução. Aborda os conceitos básicos de transferência de calor, os modos de transferência de calor (condução, convecção e radiação), as equações que descrevem a taxa de transferência de calor e a relevância do tema.
Transmissão de calor ocorre por condução, convecção ou irradiação. Condução transfere calor através de contato direto entre moléculas. Convecção envolve movimento de fluidos. Irradiação propaga calor por ondas eletromagnéticas sem meio material.
O documento discute os conceitos de transferência de calor por condução, convecção e radiação. Aborda os mecanismos físicos envolvidos em cada modo de transferência de calor e fornece exemplos ilustrativos.
1. O documento contém exercícios sobre conversão entre diferentes escalas termométricas (Celsius, Fahrenheit, Kelvin) e sobre calorimetria.
2. São apresentados problemas envolvendo cálculo de temperaturas em diferentes escalas a partir de conversões, determinação de variações de temperatura e identificação de propriedades térmicas de materiais.
3. São fornecidos dados numéricos sobre propriedades como calor específico de substâncias para auxiliar nos cálculos requeridos.
1) O documento discute os princípios da transmissão de calor em edifícios, incluindo condução, convecção e radiação.
2) A condução ocorre por vibrações ou colisões a nível molecular, enquanto a convecção envolve o movimento macroscópico de matéria motivado por diferenças de temperatura.
3) As necessidades energéticas de aquecimento e arrefecimento de edifícios podem ser estimadas usando métodos regulamentares que levam em conta os ganhos e perdas de
O documento discute os conceitos de transferência de calor por condução. Aborda a equação da condução de calor, casos de condução unidimensional em regime permanente e transiente, além de conceitos como condutibilidade térmica, condições de contorno e uso de aletas para aumentar a transferência de calor.
1) O documento discute os conceitos fundamentais de fluidos estáticos, incluindo os estados da matéria, densidade, pressão e sua variação com a profundidade.
2) É introduzido o princípio de Pascal e como ele é aplicado em sistemas hidrostáticos como manômetros e vasos comunicantes.
3) O documento também aborda a pressão atmosférica e sua variação com a altitude, assim como a medição da pressão por meio de barômetros.
1. O documento discute os fenômenos de transporte, incluindo a transferência de calor, quantidade de movimento e massa.
2. Os três mecanismos de transferência de calor são condução, convecção e radiação. A condução ocorre através de um meio estacionário devido a um gradiente de temperatura. A convecção ocorre entre uma superfície e um fluido em movimento. A radiação ocorre na ausência de um meio entre duas superfícies a diferentes temperaturas.
3. A Lei de Fourier
1) O documento discute os conceitos fundamentais da termodinâmica, incluindo temperatura, equilíbrio térmico, dilatação, calor, mudança de fase e mecanismos de transferência de calor.
2) São apresentadas as leis da termodinâmica, além de conceitos como capacidade térmica, calor específico e calor latente.
3) Exemplos numéricos são fornecidos para exemplificar esses conceitos.
Este documento contém 16 exercícios sobre termodinâmica, incluindo cálculos envolvendo temperatura, calor, trabalho e eficiência de máquinas térmicas. Os exercícios cobrem tópicos como conversão de escalas de temperatura, dilatação térmica, mudança de estado, calor específico e leis da termodinâmica.
Teoria - Transferência de Calor - capítulos 1, 2 e 3Dharma Initiative
O documento discute os mecanismos de transferência de calor, incluindo condução, convecção e radiação. A condução ocorre através de um meio estacionário devido a diferenças de temperatura. A convecção envolve o transporte de calor por um fluido em movimento. A radiação transfere energia através de ondas eletromagnéticas entre superfícies a diferentes temperaturas sem um meio intermediário.
O documento introduz os conceitos básicos de transmissão de calor por condução, convecção e radiação. Apresenta as leis de Fourier, Newton e Stefan-Boltzmann que regem esses mecanismos e exemplifica situações de sua ocorrência. Também aborda os cálculos de fluxo de calor em paredes planas isoladas ou não.
1) O documento discute conceitos fundamentais de termodinâmica, incluindo temperatura, calor, mudança de fase, leis da termodinâmica e máquinas térmicas.
2) É explicado que temperatura mede o grau de agitação das partículas e que calor é energia transferida devido à diferença de temperatura.
3) O conceito de calor latente é introduzido para descrever a energia necessária para mudança de estado da matéria.
O documento discute conceitos fundamentais de calorimetria e trocas de calor, incluindo:
1) Calor é energia transferida devido à diferença de temperatura entre corpos;
2) A capacidade térmica indica a quantidade de calor necessária para variar a temperatura de um corpo, enquanto o calor específico leva em conta também a massa do corpo;
3) Existem calores sensível, latente e de mudança de estado, necessários para processos como fusão, vaporização e liquefação.
Este relatório descreve experimentos realizados para medir o calor específico da água e de um cilindro de bronze através da medição do aumento de temperatura ao longo do tempo. Os resultados encontrados para a água (1,2 cal/g°C) e para o bronze (1036,6 J/kg°C) são comparados aos valores teóricos. Erros experimentais são discutidos.
1) O documento discute termos como termometria, calorimetria, propagação de calor, temperatura, calor, escalas termométricas, mudança de estado, capacidade térmica e calor latente.
2) São explicados conceitos como temperatura, calor, propagação de calor através de condução, convecção e radiação.
3) São apresentadas as principais escalas termométricas como Celsius, Fahrenheit e Kelvin e equações para conversão entre elas.
O documento discute os conceitos fundamentais de calorimetria, incluindo: (1) calor sensível, que é a quantidade de calor que altera apenas a temperatura de um corpo; (2) calor latente, que é a quantidade de calor associada à mudança de estado de um corpo; e (3) as diferentes formas de transferência de calor, como condução, convecção e irradiação.
O documento discute os três mecanismos de propagação do calor: condução, convecção e irradiação. A condução é a propagação de calor de partícula para partícula em sólidos. A convecção envolve o transporte de matéria em fluidos. A irradiação se refere à propagação do calor por ondas eletromagnéticas.
O documento discute transferência de calor unidimensional em regime permanente. Apresenta a equação da difusão de calor e suas formas para diferentes coordenadas. Também aborda condições de contorno e inicial, além de exemplos de distribuição de temperaturas em paredes planas sem geração de calor.
Calorimetria estuda as trocas de energia entre corpos na forma de calor. As partículas que constituem os corpos possuem energia térmica devido à agitação. Calor é transferido espontaneamente do corpo mais quente para o mais frio até o equilíbrio. Capacidade térmica e calor específico medem a quantidade de calor necessária para alterar a temperatura de um corpo.
Este relatório apresenta os resultados de um experimento de calorimetria realizado por alunos de engenharia química. No experimento, mediu-se a variação de temperatura de porções de água inicialmente quente e fria colocadas dentro de um calorímetro. Os resultados mostraram que a energia térmica transferida entre as porções de água era consistente com a teoria de que o calor flui de corpos mais quentes para mais frios.
O documento discute os três mecanismos de transferência de calor: condução, convecção e radiação. A condução ocorre via colisões entre átomos, transferindo energia dos mais rápidos para os mais lentos. A convecção envolve o movimento macroscópico de material, levando regiões quentes para regiões frias. A radiação transfere energia na forma de ondas eletromagnéticas, como a luz do sol.
Este documento fornece informações técnicas sobre a conversão térmica da energia solar para instaladores. Discute os princípios físicos envolvidos, como a radiação solar, os componentes de coletores solares e sistemas solares térmicos, o dimensionamento e a execução de instalações solares.
Este documento trata da transferência de calor por convecção e coeficientes de transferência de calor. Discute convecção natural e forçada, a importância da convecção em refrigeração, cálculo da taxa de transferência de calor por convecção e valores típicos de coeficientes de transferência de calor.
1. O documento contém exercícios sobre conversão entre diferentes escalas termométricas (Celsius, Fahrenheit, Kelvin) e sobre calorimetria.
2. São apresentados problemas envolvendo cálculo de temperaturas em diferentes escalas a partir de conversões, determinação de variações de temperatura e identificação de propriedades térmicas de materiais.
3. São fornecidos dados numéricos sobre propriedades como calor específico de substâncias para auxiliar nos cálculos requeridos.
1) O documento discute os princípios da transmissão de calor em edifícios, incluindo condução, convecção e radiação.
2) A condução ocorre por vibrações ou colisões a nível molecular, enquanto a convecção envolve o movimento macroscópico de matéria motivado por diferenças de temperatura.
3) As necessidades energéticas de aquecimento e arrefecimento de edifícios podem ser estimadas usando métodos regulamentares que levam em conta os ganhos e perdas de
O documento discute os conceitos de transferência de calor por condução. Aborda a equação da condução de calor, casos de condução unidimensional em regime permanente e transiente, além de conceitos como condutibilidade térmica, condições de contorno e uso de aletas para aumentar a transferência de calor.
1) O documento discute os conceitos fundamentais de fluidos estáticos, incluindo os estados da matéria, densidade, pressão e sua variação com a profundidade.
2) É introduzido o princípio de Pascal e como ele é aplicado em sistemas hidrostáticos como manômetros e vasos comunicantes.
3) O documento também aborda a pressão atmosférica e sua variação com a altitude, assim como a medição da pressão por meio de barômetros.
1. O documento discute os fenômenos de transporte, incluindo a transferência de calor, quantidade de movimento e massa.
2. Os três mecanismos de transferência de calor são condução, convecção e radiação. A condução ocorre através de um meio estacionário devido a um gradiente de temperatura. A convecção ocorre entre uma superfície e um fluido em movimento. A radiação ocorre na ausência de um meio entre duas superfícies a diferentes temperaturas.
3. A Lei de Fourier
1) O documento discute os conceitos fundamentais da termodinâmica, incluindo temperatura, equilíbrio térmico, dilatação, calor, mudança de fase e mecanismos de transferência de calor.
2) São apresentadas as leis da termodinâmica, além de conceitos como capacidade térmica, calor específico e calor latente.
3) Exemplos numéricos são fornecidos para exemplificar esses conceitos.
Este documento contém 16 exercícios sobre termodinâmica, incluindo cálculos envolvendo temperatura, calor, trabalho e eficiência de máquinas térmicas. Os exercícios cobrem tópicos como conversão de escalas de temperatura, dilatação térmica, mudança de estado, calor específico e leis da termodinâmica.
Teoria - Transferência de Calor - capítulos 1, 2 e 3Dharma Initiative
O documento discute os mecanismos de transferência de calor, incluindo condução, convecção e radiação. A condução ocorre através de um meio estacionário devido a diferenças de temperatura. A convecção envolve o transporte de calor por um fluido em movimento. A radiação transfere energia através de ondas eletromagnéticas entre superfícies a diferentes temperaturas sem um meio intermediário.
O documento introduz os conceitos básicos de transmissão de calor por condução, convecção e radiação. Apresenta as leis de Fourier, Newton e Stefan-Boltzmann que regem esses mecanismos e exemplifica situações de sua ocorrência. Também aborda os cálculos de fluxo de calor em paredes planas isoladas ou não.
1) O documento discute conceitos fundamentais de termodinâmica, incluindo temperatura, calor, mudança de fase, leis da termodinâmica e máquinas térmicas.
2) É explicado que temperatura mede o grau de agitação das partículas e que calor é energia transferida devido à diferença de temperatura.
3) O conceito de calor latente é introduzido para descrever a energia necessária para mudança de estado da matéria.
O documento discute conceitos fundamentais de calorimetria e trocas de calor, incluindo:
1) Calor é energia transferida devido à diferença de temperatura entre corpos;
2) A capacidade térmica indica a quantidade de calor necessária para variar a temperatura de um corpo, enquanto o calor específico leva em conta também a massa do corpo;
3) Existem calores sensível, latente e de mudança de estado, necessários para processos como fusão, vaporização e liquefação.
Este relatório descreve experimentos realizados para medir o calor específico da água e de um cilindro de bronze através da medição do aumento de temperatura ao longo do tempo. Os resultados encontrados para a água (1,2 cal/g°C) e para o bronze (1036,6 J/kg°C) são comparados aos valores teóricos. Erros experimentais são discutidos.
1) O documento discute termos como termometria, calorimetria, propagação de calor, temperatura, calor, escalas termométricas, mudança de estado, capacidade térmica e calor latente.
2) São explicados conceitos como temperatura, calor, propagação de calor através de condução, convecção e radiação.
3) São apresentadas as principais escalas termométricas como Celsius, Fahrenheit e Kelvin e equações para conversão entre elas.
O documento discute os conceitos fundamentais de calorimetria, incluindo: (1) calor sensível, que é a quantidade de calor que altera apenas a temperatura de um corpo; (2) calor latente, que é a quantidade de calor associada à mudança de estado de um corpo; e (3) as diferentes formas de transferência de calor, como condução, convecção e irradiação.
O documento discute os três mecanismos de propagação do calor: condução, convecção e irradiação. A condução é a propagação de calor de partícula para partícula em sólidos. A convecção envolve o transporte de matéria em fluidos. A irradiação se refere à propagação do calor por ondas eletromagnéticas.
O documento discute transferência de calor unidimensional em regime permanente. Apresenta a equação da difusão de calor e suas formas para diferentes coordenadas. Também aborda condições de contorno e inicial, além de exemplos de distribuição de temperaturas em paredes planas sem geração de calor.
Calorimetria estuda as trocas de energia entre corpos na forma de calor. As partículas que constituem os corpos possuem energia térmica devido à agitação. Calor é transferido espontaneamente do corpo mais quente para o mais frio até o equilíbrio. Capacidade térmica e calor específico medem a quantidade de calor necessária para alterar a temperatura de um corpo.
Este relatório apresenta os resultados de um experimento de calorimetria realizado por alunos de engenharia química. No experimento, mediu-se a variação de temperatura de porções de água inicialmente quente e fria colocadas dentro de um calorímetro. Os resultados mostraram que a energia térmica transferida entre as porções de água era consistente com a teoria de que o calor flui de corpos mais quentes para mais frios.
O documento discute os três mecanismos de transferência de calor: condução, convecção e radiação. A condução ocorre via colisões entre átomos, transferindo energia dos mais rápidos para os mais lentos. A convecção envolve o movimento macroscópico de material, levando regiões quentes para regiões frias. A radiação transfere energia na forma de ondas eletromagnéticas, como a luz do sol.
Este documento fornece informações técnicas sobre a conversão térmica da energia solar para instaladores. Discute os princípios físicos envolvidos, como a radiação solar, os componentes de coletores solares e sistemas solares térmicos, o dimensionamento e a execução de instalações solares.
Este documento trata da transferência de calor por convecção e coeficientes de transferência de calor. Discute convecção natural e forçada, a importância da convecção em refrigeração, cálculo da taxa de transferência de calor por convecção e valores típicos de coeficientes de transferência de calor.
O documento discute introdução à transferência de calor, abordando os principais tópicos: mecanismos de transferência de calor (condução, convecção e radiação), identificação de processos de transferência de calor e balanços de energia. O documento também apresenta exemplos de aplicações como medição de temperatura, aquecimento de água e cozimento de alimentos.
O documento discute os fenômenos de transporte. Três fatores comuns a todos os processos de transporte são: a força motriz, o transporte de alguma quantidade física através de um meio, e o meio afetando a velocidade e direção do processo. Exemplos incluem transferência de calor, quantidade de movimento e massa.
1ª Série - Física - 1 Ano - Modulo. 4.pdfssuser704b7e
O documento discute os principais conceitos da Termodinâmica, incluindo: (1) a história do estudo do calor e dos gases, (2) as leis dos gases ideais e suas transformações, (3) os processos de transferência de calor e (4) as leis da Termodinâmica e suas aplicações em máquinas térmicas.
1. O documento discute os fenômenos de transporte, incluindo transferência de calor, quantidade de movimento e massa.
2. Há três mecanismos de transferência de calor: condução, convecção e radiação. A condução ocorre através de um meio estacionário. A convecção envolve um fluido em movimento. A radiação envolve a troca de energia em forma de ondas eletromagnéticas.
3. A lei de Fourier descreve a condução de calor através de um material como proporc
O documento descreve um projeto de um trocador de calor que utiliza nanofluidos como líquido de arrefecimento. O projeto inclui a análise das propriedades termofísicas dos nanofluidos, o dimensionamento do trocador de calor e os materiais e métodos para sua construção.
Transferencia de calor_apontamentos_loc_2014_2015Jorge Vieira
1. O documento apresenta informações sobre os diferentes mecanismos de transferência de calor, incluindo condução, convecção e radiação.
2. São fornecidas as equações que quantificam a taxa de transferência de calor para cada mecanismo, assim como as propriedades associadas como condutibilidade térmica, coeficiente de convecção e emissividade.
3. O conceito de resistência térmica é introduzido como uma abordagem útil para analisar sistemas onde ocorrem trocas de calor entre vários meios.
Este relatório descreve um experimento para calcular o calor de fusão do 1,4-dioxano através da medição da variação de temperatura durante o processo de fusão. Amostras de 1,4-dioxano sólido foram aquecidas em um calorímetro e a temperatura foi monitorada até completar a fusão. Usando os dados de temperatura coletados, o calor absorvido durante a fusão foi calculado e usado para determinar o calor de fusão do composto, que foi encontrado para ser aproximadamente 12.332,46 J, próximo ao
O relatório apresenta os resultados de um experimento realizado com dois tipos de trocadores de calor: de casco e tubos e de placas planas. Foram medidas as temperaturas de entrada e saída dos fluidos, calculadas as vazões mássicas e a troca térmica entre eles. O trocador de casco e tubos mostrou-se mais eficiente, com coeficiente de transferência de calor global maior.
O documento discute conceitos básicos de transferência de calor e massa, incluindo os três mecanismos de transferência de calor (condução, convecção e radiação). Ele fornece exemplos para ilustrar esses conceitos e como calculá-los usando leis e fórmulas apropriadas.
1) O documento apresenta um curso sobre tecnologia de cogeração de energia realizado em agosto de 2003.
2) Aborda os princípios termodinâmicos que embasam a cogeração, diferentes ciclos termodinâmicos e processos utilizados.
3) Detalha os equipamentos e sistemas de cogeração, incluindo caldeiras de recuperação de calor e equipamentos de ciclo térmico.
O documento apresenta os conceitos fundamentais de sistemas de refrigeração por compressão de vapor, incluindo definições de termos, propriedades termodinâmicas, estados de uma substância pura, transferência de calor e o ciclo de refrigeração. É descrito o balanço de energia para cada componente do ciclo - evaporador, compressor, condensador e dispositivo de expansão. Também é definido o coeficiente de performance do ciclo.
1. O documento discute os fenômenos de transporte, incluindo transferência de calor, massa e quantidade de movimento.
2. Há três mecanismos de transferência de calor: condução, convecção e radiação. A Lei de Fourier descreve a condução de calor através de um material.
3. A condutividade térmica k é uma propriedade do material que indica sua habilidade em conduzir calor. Valores mais altos de k indicam melhores condutores térmicos.
Este documento descreve um experimento de termoquímica envolvendo a determinação da capacidade térmica de um calorímetro e dos calores de neutralização e dissolução. Serão medidas as variações de temperatura durante reações ácido-base e dissolução de sólidos para calcular os calores envolvidos usando o princípio da conservação de energia.
O documento discute a fisiologia e os efeitos da exposição ocupacional a temperaturas extremas. Aborda os mecanismos de transferência de calor, as doenças causadas pelo excesso de calor, e métodos e índices para avaliar e controlar a exposição térmica no ambiente de trabalho.
Este documento apresenta um capítulo sobre as características cinemáticas do escoamento de fluidos. Aborda conceitos como fluido, continuidade, descrições lagrangeana e euleriana, derivada substancial, equação da continuidade, divergência, vorticidade, potencial e função de corrente. Apresenta também exercícios relacionados aos tópicos discutidos.
[1] O documento discute termos e conceitos relacionados à termologia, como calor, temperatura e escalas termométricas.
[2] As principais escalas termométricas discutidas são a Celsius, Fahrenheit e Kelvin, com explicações sobre seus pontos fixos e relações de conversão entre elas.
[3] O documento também aborda conceitos como dilatação térmica, equilíbrio térmico e diferentes tipos de termômetros usados para medir temperatura.
1. UNIVERSIDADE COMUNITÁRIA DA REGIÃO DE CHAPECÓ - UNOCHAPECÓ
RESUMO – EXPERIMENTO TRANSFERÊNCIA DE CALOR POR
CONVECÇÃO NATURAL
CRISTIANO DRUZIAN
LEANDRO PAULO VIAL
CHAPECÓ
2015
2. UNIVERSIDADE COMUNITÁRIA DA REGIÃO DE CHAPECÓ - UNOCHAPECÓ
RESUMO – EXPERIMENTO TRANSFERÊNCIA DE CALOR POR
CONVECÇÃO NATURAL
Por
Cristiano Druzian
Leandro Paulo Vial
Curso de Engenharia Mecânica
7º Período
Componente Curricular de Laboratório em
Ciências Térmicas
Professora Micheli Zanetti
Chapecó - SC, 15 de Março de 2015
3. Sumário
1.Transferência de calor .................................................................................. 3
1.1. Meios de Transferência de Calor ............................................................. 3
1.1.1. Transferência de Calor por Condução........................................... 3
1.1.2. Tranferência de Calor por Convecção ........................................... 3
1.1.3. Transferência de Calor por Radiação ............................................ 4
2. Transferência de Calor por Convecção Natural ........................................ 4
2.1. Fundamentos da Convecção ................................................................... 4
2.1.1. Lei Básica para Convecção ............................................................ 4
2..1.2. Determinação do Coeficiente de Película (h) ............................... 5
Referências Bibliográficas .............................................................................. 9
4. Resumo Sobre
Transferência de Calor por Convecção Natural
Uniforme
1.Transferência de calor
A transferência de calor ou calor é uma energia que está em movimento
devido a uma diferença de temperatura. Sempre que tivermos diferenças de
temperaturas entre um corpo e um meio ocorrerá transferência de calor, até que
os dois entrem em equilíbrio térmico.
A transferência de calor pode ocorrer de diversas formas ou meios, os
quais serão apresentados a seguir.
1.1. Meios de Transferência de Calor
1.1.1. Transferência de Calor por Condução
Está transferência ocorre em um meio estacionário, que pode ser um
sólido ou um fluido, em virtude de uma diferença de temperatura entre os dois.
1.1.2. Tranferência de Calor por Convecção
Este meio de transferência ocorre entre uma superficíe e um fluido em
movimento devido à uma diferença de temperatura entre eles.
5. 1.1.3. Transferência de Calor por Radiação
Este meio de transferência de calor ocorre através de ondas
eletromagnéticas emitidas por superfícies que apresentam uma diferença de
temperatura.
Entre esses meios de transferências de calor, existe as formas ao quais
podem ocorre, sendo elas natural ou forçada. Neste trabalho abordaremos
apenas a convecção de forma natural, expondo as equações e deduções para a
mesma.
2. Transferência de Calor por Convecção Natural
A convecção natural pode ser definida como o processo natural, onde a
energia é transferida das porções quentes para as porções frias de um fluido.
2.1. Fundamentos da Convecção
2.1.1. Lei Básica para Convecção
O calor transferido por convecção, na unidade de tempo, entre uma
superfície e um fluido pode ser calculado através da relação proposta por Isaac
Newton.
𝑄 = ℎ ∗ 𝐴 ∗ 𝛥𝑇
Onde:
Q = Fluxo de calor transferido por convecção;
A = Área de transferência de calor;
ΔT = Diferença de temperatura entre a superfície e o fluido;
h = Coeficiente de transferência de calor por convecção ou coeficiente de
película;
6. 2..1.2. Determinação do Coeficiente de Película (h)
O coeficiente de película é uma função complexa de uma série de variáveis
relacionadas com as seguintes características:
Dimensão Característica, como altura de uma placa ou diâmetro de um
cilindro etc.(D);
Propriedades físicas do fluido:
µ = viscosidade;
ρ = Densidade do fluido;
K = condutividade térmica do fluido;
Cp = Calor especifico;
Cv = Coeficiente de expansão volumétrica;
𝛼 = Difusividade térmica;
Estado do movimento do fluido
V = Velocidade do fluido;
g = Aceleração da gravidade;
ΔT = Diferença de temperatura entre a superfície e o fluido;
Logo notamos que à obtençaõ de “h” é muito complexa, pois o memso
depende de variáveis. Para facilitar a obtenção do coeficiente de película, vários
métodos foram desenvolvidos através de equações empíricas para cada caso
em particular. Para a convecção forçada um dos métodos mais aplicado para se
obter o coeficiente convectivo natural (h) é através das correlações empíricas
através do cálculo do número adimensional de Nusselt, sendo:
Número de Nusselt correlacionado com o número de Grashof:
𝑁 𝑈𝑚 = 𝛷( 𝐺𝑟, 𝑃𝑟)
7. Onde,
𝐺𝑟 =
𝐷3∗ 𝐶 𝑣∗ 𝑔 ∗ ∆𝑇
µ2
𝑁𝑢 =
ℎ∗𝐷
𝐾
𝑃𝑟 =
𝐶 𝑝 ∗ µ
𝐾
𝑅𝑒 =
𝐷∗𝑉∗ 𝜌
µ
Sendo:
Nu = Número de Nusselt;
Num = Número de Nusselt médio;
Re = Número de Reynolds;
Ra = Número Rayleigh;
Pr = Número de Prandt;
Gr = Número de Grashof;
Podemos também correlacionar o número de Nusselt com o número de
Churchill & Chu, para obtermos o coeficiente de transferência convectivo, para
todas as condições, onde:
𝑁𝑢𝑚 = {0,825 +
0,387∗ 𝑅𝑎 𝐿
1/6
[1+(
0,492
𝑃 𝑟
)
9/16
]
4/9}
2
Para apenas a convecção natural o número de Nusselt correlacionado
com o número de Churchill & Chu se torna:
8. 𝑅𝑎 𝐷 ≤ 1012
𝑁 𝑈𝑚 =
{
0,60
0,387 ∗ 𝑅𝑎 𝐷1/6
[1 + (
0,559
𝑃𝑟
)
9/16
]
8/27
}
Onde:
𝑅𝑎 𝐷 = 𝐺𝑟𝐷 ∗ 𝑃𝑟 =
𝑔 ∗ 𝐶 𝑉 ∗ ( 𝑇𝑆 − 𝑇∾) ∗ 𝐷3
𝑣 ∗ 𝛼
De acordo com DELAI et. Al (2010) o estudo sobre convecção natural é
concentrado em intensificar a recirculação dos fluídos, atrelado ao número de
Rayleigh, verificados por isolinhas (velocidade e temperatura) e pelo número de
Nusselt médio nas superfícies onde se encontram isotermicamente ativas, assim
caracterizando o escoamento e a transferência de calor através das redes de
poros.
No experimento realizado o objetivo principal é determinar o coeficiente
convectivo natural médio da transferência de calor entre barras de diferentes
materiais e o ambiente, comparando o teórico com o experimental, onde os
mesmos são dados por:
ℎ 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜 =
𝑁𝑢 𝑚 ∗ 𝐾
𝐷
ℎ 𝑒𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙 =
𝑚² ∗ 𝐾 ∗ 𝐷
4
9. Partindo deste princípio realizaremos um relatório, observando o
coeficiente convectivo natural de transferência de calor em três barra de
diferentes materiais.
10. Referências Bibliográficas
Çengel, Y. A, Ghajar. A. J. “Transferência de Calor e
Massa Uma Abordagem Pratica”, Mc Graw Hill, 4° Edição,
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