A Propagação da Energia Térmica segundo Fourier: dedução da Equação do Calor para um sólido isotrópico e homogêneo



Jailton dos Santos Filho
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Resumo: As perturbações ondulatórias que são observadas em uma gama considerável de fenômenos físicos, a exemplo das ondas mecânicas (propagação do som, ondulações na superfície de um lago) e dos campos eletromagnéticos (frequências de rádio e televisão), são típicos sistemas que podem ser descritos matematicamente através de funções periódicas. Tal conjunto de funções foi estudado por Joseph Fourier, no século XIX com o fim de representá-lo por meio de uma somatória infinita, em termos de senos e cossenos, baseando-se na periodicidade das funções trigonométricas. A consolidação desse tratamento matemático, rendeu aplicações nos mais variados ramos da Física, em especial na Termodinâmica, com a elaboração de uma expressão algébrica específica para a propagação do calor em determinados materiais. Neste artigo, vamos estudar o conceito da propagação da energia térmica e apresentar uma maneira de deduzir a equação diferencial parcial que descreve a propagação do calor para um sólido isotrópico e homogêneo.

Palavras-chave: Fourier, Energia Térmica, Dedução, Equação do Calor.

Edição: Vol. 2 - Núm. 2 | DOI: 10.5281/zenodo.6787157


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