Forneça as seguintes definições, incluindo as respectivas equações matemáticas, explicando o que é cada termo: a) Condução;
Passo 1
Beleza, a gente vai responder a pergunta que é sobre Condução, que faz parte da matéria de Termodinâmica ou Física. Pra isso, vamos precisar entender o que é condução, como ela funciona e qual a equação que descreve esse processo.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é condução. Condução é a transferência de calor através de um material sem que o material se desloque. Ou seja, o calor passa de uma parte mais quente para uma mais fria dentro de um objeto sólido.
Passo 3
Agora, como isso acontece? Na condução, as moléculas ou átomos de uma substância vibram quando estão aquecidos e transferem essa energia vibracional para as moléculas ou átomos próximos. Isso faz com que o calor se propague.
Passo 4
Para quantificar a condução de calor, usamos a Lei de Fourier. Essa lei nos dá uma equação para calcular a taxa de transferência de calor por condução.
Passo 5
A Lei de Fourier é expressa pela seguinte equação:
Onde:
-
é a taxa de transferência de calor (em watts, W). -
é a condutividade térmica do material (em W/m·K). -
é a área pela qual o calor está sendo transferido (em metros quadrados, m²). -
é o gradiente de temperatura no material (em K/m). - O sinal negativo indica que o calor flui na direção oposta ao aumento de temperatura.
Resposta
Então, a condução é a transferência de calor através de um material sem deslocamento de massa, e é descrita pela Lei de Fourier:
Onde cada termo representa:
-
: Taxa de transferência de calor, -
: Condutividade térmica, -
: Área de transferência, -
: Gradiente de temperatura.