Forneça as seguintes definições, incluindo as respectivas equações matemáticas, explicando o que é cada termo: b) Convecção;
Passo 1
Vamos começar entendendo o que a questão pede. Precisamos definir o que é convecção, incluindo as equações matemáticas relacionadas, e explicar cada termo presente nessas equações. Para isso, vamos precisar compreender os conceitos básicos de transferência de calor por convecção.
Passo 2
Convecção é um dos três modos principais de transferência de calor, sendo responsável pela transferência de calor através do movimento de um fluido (líquido ou gás). Diferente da condução, que ocorre em sólidos, a convecção envolve a movimentação real do fluido.
Passo 3
A equação básica que descreve a transferência de calor por convecção é a seguinte:
Passo 4
Vamos explicar cada termo dessa equação:
-
é a taxa de transferência de calor (em watts, W), ou seja, a quantidade de calor transferida por unidade de tempo. -
é o coeficiente de transferência de calor por convecção (em W/(m²·K)), que depende das propriedades do fluido e das condições de escoamento. -
é a área de contato entre a superfície e o fluido (em metros quadrados, m²). -
é a temperatura da superfície sólida (em graus Celsius, °C, ou Kelvin, K). -
é a temperatura do fluido distante da superfície (em °C ou K), ou seja, a temperatura do fluido antes de ele começar a se aquecer ou resfriar na presença da superfície.
Resposta
Convecção é um modo de transferência de calor que ocorre devido ao movimento de um fluido, seja líquido ou gás. A equação que descreve essa transferência é
, onde
é a quantidade de calor transferida por tempo,
é o coeficiente de transferência de calor por convecção,
é a área de contato,
é a temperatura da superfície, e
é a temperatura do fluido distante da superfície.