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O transporte de calor consiste em dois processos que se alternam. Por um lado, há a condução através de um meio e, por outro, a transferência de calor de um meio para outro.

O transporte através de um meio envolve a transferência de calor para o meio, seguida pela condução através dele e, finalmente, a transmissão de calor para fora do meio. Em meios mais complexos, devem ser consideradas múltiplas etapas de condução e transferência entre diferentes meios. Se o calor é gerado ou absorvido em um dos meios, considera-se a condução a partir ou em direção a essa fonte ou dissipador de calor.

>Modelo

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Definição

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Imagem

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Nota

Um dos fatores-chave que determina quanto calor pode ser conduzido através de um sólido ou líquido é a sua seção transversal, ou seja, a quantidade de cadeias de átomos disponíveis. Quanto mais dessas cadeias tivermos, maior será nossa capacidade de transporte de calor.

No entanto, o comprimento dessas cadeias pode ser contraproducente. À medida que a cadeia de molas se torna mais longa, nossa capacidade de transmitir calor diminui, uma vez que mais átomos precisam ajustar suas amplitudes de oscilação.

Se representarmos isso com la seção ($S$) e o comprimento do conductor ($L$), o diagrama assume a seguinte forma:

Por fim, a capacidade do meio e do material de transportar calor, descrita pelos coeficientes o coeficiente de transmissão interna ($\alpha_i$) e o coeficiente de transmissão externa ($\alpha_e$), e la condutividade térmica ($\lambda$), explica como o calor se desloca em resposta a la diferença de temperatura ($\Delta T$) criado pela diferença entre la temperatura interna ($T_i$) e la temperatura externa ($T_e$):

Isso é calculado da seguinte forma:

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Citar

A condução de calor foi modelada pela primeira vez por Jean Baptiste Joseph Fourier [1], que estabeleceu que la taxa de fluxo de calor ($q$), definido por la calor transportado ($dQ$), la variação de tempo ($dt$) e la seção ($S$), é expressa pela:



Esta teoria também está relacionada a la seção ($S$), o comprimento do conductor ($L$), la diferença de temperatura no condutor ($\Delta T_0$) e la condutividade térmica ($\lambda$), conforme mostrado em:



e é ilustrada pelo seguinte diagrama:

[1] "Théorie Analytique de la Chaleur" (A Teoria Analítica do Calor), Jean Baptiste Joseph Fourier, 1822.

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Exercício

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