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.