PME3360 - Transferência de Calor (2025)

Período: 2º semestre de 2025

Professores: Marlon Sproesser Mathias (T01) e Maurício Silva Ferreira (T02)

1. Introdução à Transferência de Calor

  • Modos de transferência de calor

  • Propriedades térmicas dos materiais

  • Aplicações típicas em engenharia

2. Condução em Regime Permanente

  • Equação geral da condução (formas cartesianas e cilíndricas)

  • Condução unidimensional em paredes planas

  • Sistemas radiais: cilindros e esferas

  • Geração interna de energia

  • Aletas de resfriamento: eficiência, eficácia e análise comparativa

  • Exercícios de aplicação

3. Condução Multidimensional e Regime Transitório

  • Condução multidimensional (introdução e casos típicos)

  • Modelo de capacidade térmica concentrada

  • Soluções para condução com efeitos espaciais (números de Biot e Fourier)

  • Sólido semi-infinito: solução analítica e aplicação

4. Convecção Térmica

  • Introdução à convecção e equações de balanço

  • Camada limite térmica e hidrodinâmica

  • Convecção forçada externa:

    • Placas planas, cilindros e esferas

  • Convecção forçada interna:

    • Escoamentos em tubos e dutos

    • Correlações empíricas para cálculo do coeficiente de convecção

  • Aspectos termo-hidráulicos e desenvolvimento do escoamento térmico

  • Exercícios de fixação e interpretação de resultados

5. Radiação Térmica

  • Fundamentos da radiação térmica

  • Emissão de corpos reais e Lei de Kirchoff

  • Fatores de forma e troca entre superfícies negras

  • Superfícies cinzentas difusas

  • Métodos de análise e aplicação prática

6. Transferência de Calor por Múltiplos Modos

  • Análise combinada de condução, convecção e radiação

  • Exemplos práticos de engenharia com interação de modos

7. Avaliações

  • Provas escritas (P1 a P4): 4 provas distribuídas ao longo do semestre, cada uma com peso 25% na média final.

  • Prova Substitutiva: para alunos com justificativa médica aceita.

  • Prova de Recuperação: conforme calendário USP.

Observações:

  • Aulas ministradas às quartas e sextas, das 9h20 às 11h.

  • Material de apoio: livro-texto (Incropera et al., 7ª ed.) e slides no e-Disciplinas.

  • Recomenda-se a leitura prévia dos itens correspondentes do livro antes de cada aula.