ESTUDO QUANTITATIVO DA CONVECÇÃO EMPREGANDO UM MODELO ACESSÍVEL AOS ALUNOS DE FÍSICA GERAL

Resumo

A modelagem matemática para os processos de transmissão de energia em forma de calor por radiação e por convecção é relativamente simples e dessa forma esses mecanismos de transferência de energia são abordados qualitativa e quantitativamente nos atuais livros textos destinados à graduação em Física. Já o processo de transferência de energia em forma de calor por convecção é frequentemente tratado apenas qualitativamente nestes mesmos livros e isto sugere que tal abordagem deve-se à grande dificuldade em se determinar o coeficiente de convecção, fator que contribui para a modelagem matemática complexa presente nos livros de fenômenos de transporte. Visando contemplar a modelagem da convecção de uma forma acessível aos alunos de Física Geral, este trabalho utiliza a construção de um aparato experimental (constituído, basicamente, de um cano de PVC envolvido por uma bobina feita de fio de cobre por onde passa uma corrente elétrica, termopares fixados na superfície do cano e um ventilador para forçar a passagem de ar por dentro do cano), juntamente com modelos consagrados no meio científico como meio de validação para um modelo matemático proposto por BASSO, onde é apresentada uma equação empírica para determinação do coeficiente de convecção.