Modelo físico usado: condução térmica em uma barra homogênea, isotrópica, com propriedades constantes no intervalo de temperatura escolhido. A simulação resolve a equação do calor 1D e atualiza o campo T(x,t) a cada quadro.
- Regime transiente: a distribuição inicial T(x,0) evolui até o perfil estacionário ou até o estado compatível com a condição de contorno.
- Conservação e fronteiras: energia entra ou sai pelas extremidades quando elas são mantidas em temperatura fixa. No contorno isolado, o gradiente na ponta é forçado a zero.
- Escala visual: a cor é mapa de câmera térmica; ela representa temperatura calculada, não a cor óptica real do material.
- Domínio de validade: 1D, sem convecção, sem radiação térmica, sem mudança de fase e sem variação de k, ρ ou cₚ com T.
Validação: aguardando parâmetros.
Leitura correta da simulação: materiais com alta difusividade α respondem rapidamente ao aquecimento, enquanto materiais com baixa α mantêm gradientes por mais tempo. A intensidade do fluxo estacionário é proporcional à condutividade k, à área A e à diferença de temperatura, e inversamente proporcional ao comprimento L.
tdifusão ≈ L²/(π²α)Estimativa da escala de tempo para o modo térmico dominante se dissipar em uma barra com extremidades fixas.
Como usar em aula: compare cobre e madeira mantendo os mesmos TL, TR e L. O cobre terá fluxo muito maior e estabilizará mais rápido. Isso aparece simultaneamente no mapa térmico e no gráfico T(x,t).