TD 005 - Calor

Sendo o calor energia em transito entre o sistema e sua vizinhança devido a uma diferença de temperatura, o melhor posto de observação é a fronteira do sistema. Por isso, a existência de uma superfície que sirva como referencial é essencial. Acima, foi dito que a causa do calor é uma diferença de temperatura entre o sistema e sua vizinhança. Logo deve existir gradiente de temperatura através da fronteira. A energia calorífica sempre se movimenta espontaneamente na direção contrária a este gradiente obedecendo à lei de Fourier












A constante de proporcionalidade, k, que aparece na equação de Fourier, é conhecida como condutividade térmica. Visto como deslocamento de energia, o calor possui propriedades vetoriais, tendo, portanto, intensidade, direção e sentido. Por isso, q está em negrito na (2.5.1). Dimensionalmente falando, q, é energia transferida por unidade de área e por unidade de tempo. O calor total trocado entre um sistema e sua vizinhança é o escalar dado por:

















O sinal negativo desapareceu porque o ganho de energia pelo sistema ocorre quando o calor se movimenta no sentido contrário a dA, que é um vetor normal ao elemento de área localizado na fronteira apontando para fora do sistema. Como a integração abrange toda a superfície da fronteira, q é o saldo de energia transferida através da fronteira por unidade de tempo. Obviamente, q>0 implica num saldo positivo em favor do sistema e q<0>

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