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UNIVERSIDADE EDUARDO MONDLANE – Faculdade de Engenharia Transmissão de calor 3º ano
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Prof. Doutor Engº Jorge Nhambiu 2 Aula 3 Equação diferencial de condução de calor ± Condições iniciais e condições de fronteira; ± Geração de Calor num Sólido; ± Condutibilidade Térmica Variável.
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Prof. Doutor Engº Jorge Nhambiu 3 2.6 Condições iniciais e condições de fronteira Para determinar a distribuição de temperatura em um meio, é necessário resolver a forma apropriada da equação de calor. Tal resolução depende das condições físicas existentes na fronteira do sistema e se a situação varia ao longo do tempo a solução também depende das condições existentes no sistema em dado instante inicial.
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2.6 Condições iniciais e condições de fronteira Prof Dr. Engº Jorge Nhambiu 4 Para determinar a distribuição de temperatura em um meio, é necessário resolver a forma apropriada da equação de calor. Tal resolução depende das condições físicas existentes na fronteira do sistema e se a situação varia ao longo do tempo a solução também depende das condições existentes no sistema em dado instante inicial.
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Prof. Doutor Engº Jorge Nhambiu 5 2.6 Condições iniciais e condições de fronteira Para descrever por completo um problema de transferência de calor, devem ser dadas duas condições de contorno, para cada direcção ao longo da qual a transferência de calor é significante.
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Prof. Doutor Engº Jorge Nhambiu 6 2.6.1 Temperatura especificada Condição de contorno de temperatura especificada em ambas as superfícies de uma parede plana.
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Prof. Doutor Engº Jorge Nhambiu 7 2.6.1 Temperatura especificada ( ) ( ) z y x f z y x T , , 0 , , , = (2.45) A condição que é geralmente especificada no instante t=0 é chamada condição inicial, que é a expressão matemática da distribuição da temperatura no meio, inicialmente. Em coordenadas rectangulares, as condições iniciais as em geral são dadas pela expressão: Onde f(x,y,z) representa a distribuição da temperatura no meio no instante t=0.
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Prof. Doutor Engº Jorge Nhambiu 8 2.6.1 Temperatura especificada ( ) () 2 1 , , 0 T t L T T t T = = (2.46) A temperatura de um meio pode ser facilmente medida directamente . Daí uma das maneiras mais fáceis de especificar as condições térmicas de uma superfície é predizer a temperatura. Para um sistema unidimensional de transferência de calor num plano de espessura L, as condições de temperatura especificada na fronteira podem ser escritas da seguinte maneira: ± Onde T 1 e T 2 são as temperaturas especificadas nas superfícies x=0 e x= L respectivamente
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Prof. Doutor Engº Jorge Nhambiu 9 2.6.2 Fluxo Prescrito Condições de contorno de fluxo prescrito em ambas as paredes do plano.
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Prof. Doutor Engº Jorge Nhambiu 10 2.6.2 Fluxo Prescrito () 2 x de positiva direcção na calor de Fluxo m W x T k q = = & (2.47) Se houver informação suficiente das interacções de energia na superfície é possível determinar-se a taxa de calor transferido e dai o fluxo. A taxa de calor transferido
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This note was uploaded on 09/08/2011 for the course ENGENHARIA 25 taught by Professor Dian during the Spring '11 term at UFSCar.

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