Transferência de Calor Aula 02

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Transferência de Calor

Aula 02

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Trilha

Calor Específico

Transferência de Energia

Aplicação

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Definição

A energia necessária para aumentar a temperatura em um grau de uma unidade de massa de dada substância

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Interesse

Calor Específico

Volume

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Constante (Cv)

A energia necessária para elevar a temperatura em um grau de unidade de massa de dada substância, mantendo seu volume constante.

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Calor Específico a Pressão

Constante (Cp)

A energia necessária para elevar a temperatura em um grau de unidade de massa de dada substância, mantendo sua pressão constante.

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Relação entre Cp e Cv

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Energia Interna e Entalpia

As variações diferenciais na energia interna u e entalpia h de um gás ideal podem ser expressas em calores específicos, como:

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Energia Interna e Entalpia

As variações finitas na energia interna e entalpia para um gás ideal durante um processo podem ser expressas, aproximadamente, usando valores do calor específico

para a temperatura média, ou seja:

∆

_𝑢

= 𝐶

_{𝑣,𝑚𝑒𝑑}

∆𝑇

∆

_ℎ

= 𝐶

_{𝑝,𝑚𝑒𝑑}

∆𝑇

(J/g) (J/g)

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Energia Interna e Entalpia

As variações finitas na energia interna e entalpia para um gás ideal durante um processo podem ser expressas, aproximadamente, usando valores do calor específico

para a temperatura média, ou seja:

∆𝑈 = 𝑚𝑐

_{𝑣,𝑚𝑒𝑑}

∆𝑇

∆𝐻 = 𝑚𝑐

∆𝑇

(J) (J)

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Substância Incompressível – Com

vocês!

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Substância Incompressível

Os valores dos calores específicos, tanto pressão como volume constante, são iguais para substâncias incompressíveis. Dessa forma, para líquidos e sólidos, os subscritos em cv e cp podem ser suprimidos e representados por um único símbolo, c.

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Substância Incompressível

Os calores específicos de substâncias incompressíveis dependem apenas da temperatura. Assim, a variação da energia interna de sólidos e líquidos pode ser expressa por:

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Mecanismos

Energia pode ser transferida de ou para uma massa por meio de dois mecanismos

Transferência de Calor (Q)

Transferência de Trabalho (W)

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Mecanismos

A transferência de energia é considerada transferência de calor quando a força motriz é a diferença de temperatura. Caso contrário, a transferência de energia é trabalho.

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Potência

Trabalho por unidade de tempo - Potência

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Informações

Motores de automóveis e turbinas hidráulicas a vapor e a gás produzem trabalho

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Representações

A quantidade de calor transferido durante determinado processo é representada por Q

A quantidade de calor transferido por unidade de tempo é denominada taxa de transferência de calor e representada por

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Representações

A taxa de transferência de calor tem como unidade J/s, que é equivalente a W.

Quando a taxa de transferência de calor é conhecida, a quantidade total de calor transferido Q, em dado intervalo de tempo t, pode ser determinada por

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Representações

A taxa de transferência de calor por unidade de área normal à direção da transferência de calor é denominada

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Exemplo

Uma esfera de cobre de 10 cm de diâmetro deve ser aquecida de 100 ºC até a temperatura média de 150 °C em 30 minutos. Admitindo que os valores médios da densidade e do calor específico da esfera são r = 8950 kg/m3 _e _cp _{0,395 kJ/kg°C, respectivamente,}

determine:

(a) a quantidade total do calor transferido para a esfera de cobre,

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Projeto

Grupos (5 – 4) Construção de Artigo Possível publicação no site da Esa Condução Convecção Radiação

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Santos

everton.ufcg@gmail.com

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