23 – Considere um meio cuja equação de condução de calor na forma mais simples é
- A transferência de calor é permanente ou transiente?
- A transferência de calor é uni, bi ou tridimensional?
- Há geração de calor no meio?
- A condutividade térmica do meio é constante ou variável?
Passo 1
- Se observamos a equação, vamos perceber que a temperatura depende do tempo , logo:
-
A partir da equação fornecida, percebe-se que temos variação apenas no eixo . Portanto, a transferência de calor é unidimensional.
Passo 3
- A partir da equação de condução de calor, notamos que não há geração de calor devido à :
- A expressão para difusividade térmica é:
Portanto, isso implica que o processo é instável, já que o tempo deve ser diferente de zero, assim, a transferência de calor por condução é transitória.
Passo 2
Portanto, não há geração de calor no meio.
Passo 4
Onde:
é a condutividade térmica.
é a densidade.
é o calor específico.
Substituindo essa expressão na equação de condução de calor, temos:
Aqui, a condutividade térmica não depende da temperatura. Portanto, a condutividade térmica do meio é constante.
Resposta
- Transitória
- Unidimensional
- Não
- Constante