Condução

CONTEÚDO IRADO SOBRE CONDUÇÃO AQUI 👇🏽

Hoje nosso papo é sobre condução ou condução térmica, mas para chegar até esse ponto vamos entender primeiro o que é transferência de calor.

A transferência de calor é uma transferência de energia que ocorre devido a uma diferença de temperatura entre dois meios (sólidos ou fluidos). Essa transferência pode ocorrer por três mecanismos diferentes: condução, convecção e radiação. O que nos interessa aqui hoje é a condução.

Sabe aqueles dias quente pra burro, que todo mundo pensa o quão bom seria ter um ar condicionado no quarto? hahaha. Então, imagina que você tenha um ar condicionado no seu quarto e que fora do quarto está uma temperatura bem alta e dentro do seu quarto está aquele climinha de montanha. Se você colocar a mão na parede do quarto, você vai sentir que ela está quente.

Já se perguntou como isso acontece?

Não?! Parabéns, você é uma pessoa normal hahahaha 🤣

Maassss, eu vou te explicar. Isso acontece por causa da condução. Olha essa imagem aqui:

Esquema de transferência de calor por condução
Esquema de transferência de calor por condução

Do lado de fora, nós temos uma temperatura $T_1$ maior que a temperatura $T_2$ que está do lado de dentro. As moléculas que estão em maior temperatura (esquerda) vão batendo nas moléculas que estão mais para direita (menor tamperatura) e vão transferindo a energia e por isso a parede do seu quarto não fica tão fria quanto o ambiente.

Podemos dizer, então, que a transferência de calor por condução ocorre em nível molecular, o calor vai sendo transferido de molécula a molécula.

Tá, belezinha, mas tem como a gente saber o quanto de energia está sendo transferido?

Siimmm. Tá vendo ali na imagem o $q^{''}_{cond}$ ? Ele representa o fluxo de calor transferido por condução, é a quantidade de calor que é transferida por tempo e por unidade de área. A sua fórmula é a seguinte:

$$q^{''}_{cond}=- k\frac{dT}{dx}$$

Onde:

  • $q^{''}_{cond}$ é o fluxo de calor transferido por condução, expresso em $W/m^2$ (watts/metro quadrado);
  • $k$ é o que chamamos de condutividade térmica. Essa condutividade térmica é específica para cada material. Por exemplo, quando você usa uma colher de pau para cozinhar e esquece ela lá na panela quente, quando você volta e pega na colher, a temperatura está ok. Mas e se a colher for de ferro? Quando você voltar pra pegar, não vai nem conseguir encostar na colher hahaha. Isso porque o ferro tem uma condutividade térmica maior e isso faz com que a transferência de calor sobre o ferro seja maior, sacou?
  • $dT/dx$ é a variação de temperatura na direção $x$. No caso da parede que mostramos antes a temperatura só varia na direção $x$. Podem ter casos que a temperatura varia em outras direções também, mas não precisa se preocupar com isso agora.

Essa expressão que nos fornece o fluxo de calor por condução é chamada de Lei de Fourier.

Essa é a parte inicial sobre condução, tem muito pra você aprofundar ainda.

Você pode estar se perguntando: porque você não fala de tudo então, já que tem mais coisa pra saber?

Porque a ideia aqui é só te mostrar uma introdução pra você já começar a entender o que vai estudar. MASSS, o legal é que o Responde Aí tem o conteúdo completo sobre condução.

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Comece abaixo com a primeira parte:
1.Introdução à Condução

1. Introdução à Condução

Para aprender Condução você deve estudar os seguintes tópicos, nessa ordem:

Proxima parte de Condução
2.Introdução à Condução

2. Resistência Térmica

Para aprender Condução você deve estudar os seguintes tópicos, nessa ordem:

Proxima parte de Condução
3.Resistência Térmica

3. Sistemas Aletados

Para aprender Condução você deve estudar os seguintes tópicos, nessa ordem:

Proxima parte de Condução
4.Sistemas Aletados

4. Condução Transiente

Para aprender Condução você deve estudar os seguintes tópicos, nessa ordem:

Proxima parte de Condução
5.Condução Transiente

5. Tópicos Especiais

Para aprender Condução você deve estudar os seguintes tópicos, nessa ordem:

Proxima parte de Condução
6.Tópicos Especiais

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