5- Cite 3 mecanismos de temperatura de calor e explique?

Passo 1

O enunciado pede para citar três mecanismos de transferência de calor e explicá-los. Esse é conteúdo de termodinâmica e transferência de calor, e vamos precisar definir cada mecanismo (condução, convecção e radiação) e apresentar suas leis fundamentais.

Passo 2

Condução é o mecanismo de transferência de calor que ocorre por contato direto entre moléculas em um material (geralmente sólido). A teoria básica se fundamenta na lei de Fourier, que diz que a densidade de fluxo de calor \dot q é proporcional ao gradiente de temperatura:
\dot q = -\,k\,\frac{dT}{dx},
onde k é a condutividade térmica do material (em \mathrm{W/(m\cdot K)}) e dT/dx é o gradiente de temperatura ao longo da direção de transferência. Quanto maior for k, mais eficiente é a condução.

Passo 3

Convecção envolve o transporte de calor entre uma superfície sólida e um fluido em movimento (líquido ou gás). A lei de Newton do resfriamento expressa o fluxo de calor convectivo:
\dot Q = h\,A\,(T_s - T_\infty),
onde h é o coeficiente de transferência convectiva (em \mathrm{W/(m^2\cdot K)}), A é a área da superfície, T_s é a temperatura da superfície e T_\infty é a temperatura do fluido distante. Se o fluido se move por ação de forças externas, chama-se convecção forçada; se o movimento é gerado por diferenças de densidade, é convecção natural.

Passo 4

Radiação é a emissão e absorção de energia térmica por meio de ondas eletromagnéticas, sem necessidade de meio material. A lei de Stefan–Boltzmann dá o fluxo radiativo de um corpo negro:
\dot Q = \varepsilon\,\sigma\,A\,(T^4 - T_{\mathrm{amb}}^4),
onde \varepsilon é a emissividade da superfície (entre 0 e 1), \sigma é a constante de Stefan–Boltzmann \displaystyle 5,67\times10^{-8}\,\mathrm{W/(m^2\cdot K^4)}, T é a temperatura da superfície e T_{\mathrm{amb}} a temperatura do ambiente, ambas em kelvin.

Resposta

Os três mecanismos de transferência de calor são condução, convecção e radiação.

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