32 – 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 expressão acima indica que é uma transferência de calor bidimensional, devido à transferência de calor ocorrer nas direções radial e em .
- 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
Passo 3
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
- Bidimensional
- Não há geração
- É constante