Convecção
É o modo de transferência de energia entre a superfície sólida e a líquida ou gás adjacente, que esté em movimento e que envolve os efeitos combinados de condução e de movimento de um fluido.
Quanto mais rápido for o movimento do fluido, maior será a transferência de calor por convecção.
O calor é primeiro transferido para a camada de ar adjacente ao bloco por condução.Esse calor é então, transportado para longe da superfície por convecção, isto é, pelos efeitos combinados de condução dentro do ar.
A convecção é chamada convecção forçada se o fluido é forçado a fluir sobre a superfície por meios externos, como ventilador, bomba ou vento. Em contrapartida, é chamada convecção natural se o movimento do fluido é causado por forças de flutuação induzidas por diferenças de densidades, decorrentes da variação da temperatura no fluido.
A taxa de transferência de calor por convecção é proporcional à diferença de temperatura, sendo convenientemente expressa pela lei de Newton do resfriamento.
Onde h é o coeficiente de transferência de calor por convecção em (W/m^2.K); A(m^2) é a área da superfície por meio da qual a transferência de calor por convecção ocorre; Ts é a temperatura da superfície, e Tinfito é a temperatura do fluido suficientemente longe da superfície.
Coeficente de convecção(h)
O (h) não é uma propriedade do fluido. Trata-se de um parâmetro determinado experimentalmente, cujo valor depende de todas as variáveis que influenciam a convecção, como geometria da superfície, naturaza do movimento do fluido, propriedades do fluido e velocidade da massa de fluido.
Um fluxo de calor é também uma relação entre o potencial térmico e uma resistência. (w)
(K/W)
Mecanismos combinados de transfeência de calor ( Condução e Convecção)
Uma superfície exposta ao ar circundante envolve convecção e radiação simeultaneamente; a transferência de calor total na superfície é determinada por adição(ou subtração, se for no sentido oposto) dos componentes da radiação e da convecção.
Um exemplo desta situação é o fluxo de calor gerado pela combustão dentro de um forno, que atravessa a parede por condução e se dissipa no ar atmosférico.
Obs.: Fluido uso(h). Material sólido uso(K).
Radiação Térmica
Radiação é a energia emitida pela matéria sob a forma de ondas eletromagnéticas como resultado das mudanças nas configurações eletrônicas de átomos ou moléculas.
Ao contrário da condução e da convecção, a transferência de calor por radiação não exige a presença de um meio interveniente. A transf. de calor por radiação é mais rápida e não sofre atenuação no vácuo.
Em estudos de transferência de calor, estamos interessados em radiação térmica, que é a forma de radiação emitida pelos corpos por causa de sua temperatura.
É um fenômeno volumétrico, e todos os sólidos, líquidos e gases emitem, absorvem ou transmitem radiação em diferentes graus.
Taxa de transferência de calor por convecção:
(W)
Corpo Negro, é um corpo que emite e absorve, a qualquer temperatura, a máxima quantidade possível de radiação em qualquer comprimento de onda.
Corpo Cinzento, é o corpo cuja energia emitida ou absorvida é uma fração da energia emitida ou absorvida pelo corpo negro.
A radiação de corpo negro representa a quantidade máxima de radiação que pode ser emitida por uma superfície em uma determinada temperatura.
Emissividade: é a relação entre o poder de emissão de um corpo real e o poder de emissão de um corpo negro:
Para os corpos Cinzentos a Emissividade é sempre menor que 1.
hrad= coefiente de radiação(W/m^2.K)
Tatiane Salatiel Rodrigues