Modelo Analítico da Difusão e Sua Aplicação à Condução do Calor no Solo

Felipe Matheus Mendes Barbosa; Iago Henrique Teixeira Marcolino; Leslie Darien Pérez-Fernández; Camila Pinto da Costa; Ruth Silva Brum

doi:10.63595/vetor.v36i1.18362

Autores

Felipe Matheus Mendes Barbosa Universidade Federal de Pelotas
Iago Henrique Teixeira Marcolino Universidade Federal de Pelotas
Leslie Darien Pérez-Fernández Universidade Federal de Pelotas
Camila Pinto da Costa Universidade Federal de Pelotas
Ruth Silva Brum Universidade Federal de Pelotas

DOI:

https://doi.org/10.63595/vetor.v36i1.18362

Palavras-chave:

Equação do calor, Princípio de Duhamel, Função de Green

Resumo

Este trabalho apresenta uma abordagem alternativa para a solução de um problema de valores iniciais e de contorno (PVIC) relacionado à equação de difusão unidimensional não homogênea com coeficientes constantes, aplicada à condução de calor no solo. Ao contrário do método tradicional de separação de variáveis de Fourier, a abordagem proposta baseia-se na solução fundamental (função de Green), na extensão antissimétrica da condição inicial, e nos princípios de Duhamel e de superposição. A metodologia envolve a análise do problema de Cauchy para a equação do calor em domínios ilimitados e semi-infinitos, utilizando técnicas de transformação de variáveis e integração. Os resultados preliminares indicam que essa técnica pode ser aplicada efetivamente em estudos futuros sobre trocadores de calor solo-ar, visando conforto térmico em ambientes fechados. Este estudo é um passo inicial importante para o desenvolvimento de soluções mais eficientes e precisas que descrevem o comportamento do solo.

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Referências

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