Processos de transferência de calor podem ser quantificados por meio de equações de taxa apropriadas. Quando se tem um gradiente de temperatura dentro de uma substância homogênea, isso resulta em uma taxa de transferência de calor dada pela equação: q = - k A (δT/δx) Em que: q = quantidade de calor (W); k = condutividade térmica (W/m.K); A = área da seção transversal (m²) e δT/δx = gradiente de temperatura na direção normal à área de seção transversal (K/m). Esta equação representa qual lei da Transferência de Calor?

Questão

Processos de transferência de calor podem ser quantificados por meio de equações de taxa apropriadas. Quando se tem um gradiente de temperatura dentro de uma substância homogênea, isso resulta em uma taxa de transferência de calor dada pela equação:

q = - k A (δT/δx)

Em que: q = quantidade de calor (W); k = condutividade térmica (W/m.K); A = área da seção transversal (m²) e δT/δx = gradiente de temperatura na direção normal à área de seção transversal (K/m).

Esta equação representa qual lei da Transferência de Calor?

Alternativas

A) Lei de Newton da condução

B) Lei de Fourier da convecção

C) Lei de Newton da convecção

Resposta certa

D) Lei de Fourier da condução

Explicação

A equação dada é q=−kAδTδxq=-kA\frac{\delta T}{\delta x}

  1. Ela relaciona a taxa de transferência de calor qq com:
  • a condutividade térmica do material (kk),
  • a área de transferência (AA),
  • e o gradiente de temperatura δTδx\frac{\delta T}{\delta x}.
  1. O sinal negativo indica que o fluxo de calor ocorre no sentido de diminuição da temperatura (do mais quente para o mais frio), característica típica do fenômeno de condução.

  2. Essa forma é exatamente a Lei de Fourier da condução, que quantifica a condução de calor em meios homogêneos sob gradiente de temperatura.

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