Prof. Me. Regis Guimarães. Mestrado em Educação em Ciências e Matemática UFG. Transmissão do Calor

Transcrição

1 Prof. Me. Regis Guimarães Mestrado em Educação em Ciências e Matemática UFG Transmissão do Calor

2 Transmissão do Calor - Condução É o processo de transmissão de calor pelo qual a energia passa de molécula para molécula sem que elas sejam deslocadas. Exemplo: aquecendo-se a extremidade de uma barra metálica, as moléculas passam a vibrar com maior intensidade, transmitindo essa energia adicional às moléculas mais próximas, que também passam a vibrar mais intensamente e assim sucessivamente até alcançara outra extremidade.

3 Transmissão do Calor - Condução Seja A uma superfície localizada na região onde ocorre a propagação de calor. O fluxo de calor através da superfície A é dado pela relação entre a quantidade de calor Q que atravessa a superfície e o intervalo de tempo decorrido. A constante de proporcionalidade K (coeficiente de condutibilidade térmica) depende da natureza do material. Seu valor é elevado para os bons condutores, como os metais, e baixo para os isolantes térmicos.

4 Transmissão do Calor - Condução Análise de Imagens Condução

5 Transmissão do Calor - Convecção O calor se transmite por partículas do meio, que se movimentam de um local para outro. Ocorre com líquidos e gases. Convecção natural (ou convecção livre) é a que acontece sem ação de agentes externos. O movimento se dá pela diferença de temperatura entre partículas. Na convecção forçada o movimento é provocado predominantemente pela ação de agentes externos como ventiladores.

6 Transmissão do Calor - Convecção Nas geladeiras o congelador é sempre colocado na parte superior, para que o ar se resfrie na sua presença e desça, dando lugar ao ar mais quente que sobe. As prateleiras são feitas em grades (e não inteiriças) para permitir a convecção do ar dentro da geladeira. Inversão Térmica

7 Transmissão do Calor - Convecção À beira-mar, a areia, tendo calor específico sensível muito menor que o da água, se aquece mais rapidamente que a água durante o dia e se resfria mais rapidamente durante a noite. DURANTE O DIA: O ar próximo da areia fica mais quente que o restante e sobe, dando lugar a uma corrente de ar da água para a terra. É o vento que, durante o dia, sopra do mar para a terra. DURANTE A NOITE: O ar próximo da superfície da água se resfria menos. Com isto ele fica mais quente que o restante e sobe, dando lugar a uma corrente de ar da terra para a água. É o vento que, durante a noite, sopra da terra para o mar.

8 Transmissão do Calor - Irradiação É o processo de transmissão de calor através de ondas eletromagnéticas (ondas de calor). A energia emitida por um corpo (energia radiante) se propaga até o outro, através do espaço que os separa. Sendo uma transmissão de calor através de ondas eletromagnéticas, a radiação não exige a presença do meio material para ocorrer, isto é, a radiação ocorre no vácuo e também em meios materiais.

9 Transmissão do Calor - Irradiação Entretanto, não são todos os meios materiais que permitem a propagação das ondas de calor através deles. Toda energia radiante, transportada por onda de rádio, infravermelha, ultravioleta, luz visível, raio X, raio gama, etc., pode converter-se em energia térmica por absorção. Porém, só as radiações infravermelhas são chamadas de ondas de calor.

10 Transmissão do Calor - Irradiação Um corpo bom absorvente de calor é um mau refletor. Um corpo bom refletor de calor é um mau absorvente. TODO BOM ABSORVENTE É BOM EMISSOR DE CALOR. TODO BOM REFLETOR É MAU EMISSOR. Exemplo: Corpos negros são bons absorventes e corpos claros são bons refletores de calor.

11

12

13 Transmissão do Calor - Irradiação

14 Transmissão do Calor - Irradiação

15 Transmissão de Calor - Resumo Condução Convecção Irradiação

16 Transmissão de Calor - Resumo Para impedir a transmissão do calor Vaso de Dewar ou Garrafa Térmica