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Física · Glossário

O que é Densidade de corrente de calor?

Também chamado de: fluxo térmico

Definição 25.1 Física universitária — 2.º ano · Capítulo 25 — Condução do calor

A densidade de corrente de calor j→Q\vect{j}_Q (em W/m2\mathrm{W}/\mathrm{m}^{2}) é o vetor tal que a energia transferida por condução através de um elemento de superfície orientado  ⁣dS→\dd\vect S durante  ⁣dt\dd t vale j→Q⋅ ⁣dS→  ⁣dt\vect{j}_Q\cdot\dd\vect S\,\dd t; o fluxo térmico (uma potência, em watts) através de uma superfície SS é Φ=∬Sj→Q⋅ ⁣dS→\Phi = \iint_S\vect{j}_Q\cdot\dd\vect S.

Exemplos

Exemplo 25.3 (Condutividades)

Metais (os elétrons carregam o calor tanto quanto a corrente — as condutividades acompanham uma à outra): cobre 400 W/m/K400\,\mathrm{W}/\mathrm{m}/\mathrm{K}, alumínio 240 W/m/K240\,\mathrm{W}/\mathrm{m}/\mathrm{K}, aço 50 W/m/K50\,\mathrm{W}/\mathrm{m}/\mathrm{K}. Sólidos isolantes: concreto 1.5 W/m/K1.5\,\mathrm{W}/\mathrm{m}/\mathrm{K}, vidro 1 W/m/K1\,\mathrm{W}/\mathrm{m}/\mathrm{K}, tijolo 0.8 W/m/K0.8\,\mathrm{W}/\mathrm{m}/\mathrm{K}, madeira 0.15 W/m/K0.15\,\mathrm{W}/\mathrm{m}/\mathrm{K}. Líquidos: água 0.6 W/m/K0.6\,\mathrm{W}/\mathrm{m}/\mathrm{K}. Gases: ar 0.026 W/m/K0.026\,\mathrm{W}/\mathrm{m}/\mathrm{K} — e os melhores isolantes, lã de vidro ou espuma a 0.04 W/m/K0.04\,\mathrm{W}/\mathrm{m}/\mathrm{K}, são em sua maior parte ar parado, aprisionado para que não possa convectar. Quatro ordens de grandeza do cobre ao ar.

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