Transferência de Calor

Meios de Transferência de Calor

Condução

Convecção

Radiação

Transferência de Calor por Condução

TQ k A

x

Q

k Condutividade térmica [W/m.K];

A Área normal ao fluxo de calor [m2];

T Diferença de temperatura [K];

x Espessura da placa [m]

Fluxo de calor [W];

Transferência de Calor por Condução em Cilindros

Q

k Condutividade térmica [W/m.K];

L Comprimento do cilindro [m];

T Diferença de temperatura [K];

r1 Raio interno do cilindro [m]

Fluxo de calor [W];

21

TQ 2 kL

rr

ln

r2 Raio externo do cilindro [m]

Transferência de Calor por Condução

Condutividade Térmica de Alguns Materiais

Transferência de Calor por Convecção

Q

Coeficiente de convecção [W/m2.K];

A Área normal ao fluxo de calor [m2];

T Diferença de temperatura [K];

Fluxo de calor [W];

Q A T

Coeficiente de convecção entre o ar e a parede em câmaras frigoríficas

Ar externo = 29,0 W/m2.K (25 kcal/h.m2.C),

Ar interno varia entre 8,15 e 17,45 W/m2.K (7 a 15 kcal/h.m2.C)

Transferência de Calor por Radiação

• A transferência de calor se dá por deslocamento de Fótons de uma superfície a outra

• Ao atingir esta superfície esses Fótons podem ser absorvidos, refletidos ou transmitidos

• Função: - Temperatura absoluta dos corpos

- Emissividade de cada corpo

- Área

- Factor de forma

Absorvida a

Transmitida t

Refletida r

Emissividade e

Transferência de Calor por Radiação

1 2Q

Constante de Stefan-Boltzman (5,669 x 10-8 W/m2.K4)

A Área superficial do corpo 1 [m2];

T1 Temperatura do corpo 1 [K];

Fluxo de calor do corpo 1 para o corpo 2 [W];

4 41 2 E A 1 2Q F F A T T

T2 Temperatura do corpo 2 [K];

FA Factor de forma (leva em conta a posição das superfícies);

FE Factor de emissividade (leva em conta as características

ópticas como emissividade, absortância, transmissividade e refletividade);

Factor de Forma – FA

• A radiação deixa a superfície em todas as direcções

• Características geométricas, como:

• Forma

• Distância

• Posicionamento

determinam a parcela do total irradiado que

incide sobre a superfície considerada

Factor de Forma – FA

Analogia entre fluxo de calor e fluxo eléctrico

t

TQ

R

e

Vi

R

Fluxo elétrico Fluxo de calor

Analogia entre fluxo de calor e fluxo eléctrico

t

TQ

R

TQ k A

L

21

TQ 2 kL

rr

ln

Q A T

tL

Rk A

21

t

rln rR

2 kL

t1

RA

Resistência Térmica Global (RG)

GA BG A P B

G G 1 2

TT T 1 L 1Q R R R R

R R A k A A

Coeficiente Global de Transferência de Calor (UG)

A BG G

1 2

T TQ U A T

1 L 1A k A A

G

1 2

1U

1 L 1k