( ) 2. Qual a visão complementar que a disciplina de Fenômenos de Transporte II apresenta em relação à abordagem da Termodinâmica no que diz respeito à descrição de processos que regem as relações de calor?
Passo 1
O enunciado pede para comparar a forma como a Termodinâmica e a disciplina de Fenômenos de Transporte II tratam os processos de transferência de calor, destacando a visão complementar que FT II traz em relação à abordagem termodinâmica clássica.
Passo 2
A Termodinâmica analisa sistemas em níveis macroscópicos e, em geral, em condições de equilíbrio ou processos de estado estacionário global. Ela utiliza leis de conservação de energia e entropia para relacionar variáveis de estado (como temperatura, pressão e entropia) e definir limites máximos de eficiência de dispositivos térmicos. Porém, não detalha como o calor “se move” dentro de um meio nem a distribuição espacial de temperatura.
Passo 3
Fenômenos de Transporte II, por outro lado, entra no detalhe microscópico e local do transporte de calor. Ela:
Formula balanços de energia diferenciais, levando em conta variações espaciais e temporais da temperatura.
Emprega a lei de Fourier (
) para relacionar o fluxo de calor local à gradiente de temperatura.
Resolve equações diferenciais parciais de condução (e também considera convecção e radiação quando aplicável), permitindo prever perfis de temperatura internos e transientes térmicos.
Passo 4
Dessa forma, a visão complementar de Fenômenos de Transporte II consiste em fornecer:
. Uma descrição local (não apenas global) de como o calor se propaga dentro de materiais;
. Ferramentas matemáticas (equações de condução, condições de contorno) para obter perfis de temperatura e fluxos de calor em diferentes geometrias;
. Critérios de regime transiente versus regime permanente, coisa que a Termodinâmica clássica não detalha.
Resposta
Fenômenos de Transporte II complementa a Termodinâmica ao descrever de forma local e dinâmica a transferência de calor — usando leis de condução (como Fourier), balanços diferenciais e equações de difusão térmica — enquanto a Termodinâmica clássica trata apenas os balanços de energia e entropia em nível global e de estados de equilíbrio ou processos ideais.