Calculadora de Difusão de Calor

O que é Difusão de Calor?

A difusão de calor é o processo de transferência de energia térmica entre diferentes partes de um sistema devido a um gradiente de temperatura. Este processo ocorre naturalmente do meio mais quente para o mais frio.

Características da difusão de calor:

• Transferência espontânea de calor do quente para o frio
• Depende da condutividade térmica do material
• Processo governado pela Lei de Fourier
• Influenciada pela área de contato
• Varia com a diferença de temperatura

Como calcular

• Lei de Fourier para condução de calor:
  • Q = -k * A * (dT/dx)
  • Onde Q é o fluxo de calor
  • k é a condutividade térmica do material
• Taxa de transferência de calor:
  • q = Q/t
  • Onde q é a taxa de transferência
  • t é o tempo

Fórmulas utilizadas

• Q = -k * A * (T₂ - T₁)/L
• q = Q/t
• R = L/(k*A)
• ∆T = T₂ - T₁

Onde:

• Q = quantidade de calor transferido (J)
• k = condutividade térmica (W/m·K)
• A = área da seção transversal (m²)
• T = temperatura (K ou °C)
• L = espessura do material (m)
• t = tempo (s)
• R = resistência térmica (K/W)

Exemplos práticos

• Isolamento térmico:
  • Paredes de uma casa
  • Janelas duplas
  • Material isolante em geladeiras
• Trocadores de calor:
  • Radiadores de carro
  • Sistemas de aquecimento
  • Condensadores
• Processos industriais:
  • Resfriamento de equipamentos
  • Fornos industriais
  • Sistemas de refrigeração

Aplicações

• Construção civil:
  • Projeto de isolamento térmico
  • Eficiência energética
  • Conforto térmico
• Engenharia:
  • Design de trocadores de calor
  • Sistemas de resfriamento
  • Processos industriais
• Eletrônica:
  • Resfriamento de componentes
  • Dissipadores de calor
  • Gerenciamento térmico