Propagação(transmissão)
do calor
Prof.Victor
Física | 2ª Série | Ensino Médio
Como o calor se propaga?
Se propaga de forma espontânea de um corpo
de maior temperatura (mais quente) para
outro de menor temperatura (mais frio).
Fluxo de calor
É uma grandeza física definida pela razão entre a
quantidade de calor Q que atravessa uma superfície S e
o intervalo de tempo para atravessá-la.
Unidades:
SI:
W(watt)
1W = J/s
Usuais:
cal/s ou kcal/s
Lei de Fourier.
Verificou que o fluxo de calor depende dos seguintes
fatores:
 Área
da superfície;
 Diferença de temperatura entre os meios 1 e 2.
 Espessura da parede;
 Coeficiente
de CONDUTIBILIDADE TÉRMICA
(depende
da
natureza
da
substância);
A propagação do calor pode ocorrer por
três processos diferentes. São eles:
 CONDUÇÃO
 CONVECÇÃO
 IRRADIAÇÃO
CONDUÇÃO TÉRMICA.
É o processo de transmissão de calor em que:
A
energia passa ( se desloca) de molécula
para molécula;
 As partes do corpo(matéria) NÃO sofrem
deslocamento;
 Ocorre apenas agitação molecular;
 Ocorre principalmente em sólidos;
Exemplos:
 Os metais são bons condutores térmicos.
 Os principais isolantes térmicos são: água, gelo, ar, lã, isopor,
vidro, borracha, madeira e serragem.
CONVECÇÃO TÉRMICA.
É o processo de transmissão de calor em que:
A
energia é transferida
transporte de matéria;
 Só
ocorre em líquidos e gases;
através
do
Exemplos:
 Ar
condicionado e aquecedor de ambiente:
Ar condicionado
Aquecedor de ambiente
 Se
você quiser resfriar um ambiente, é ideal
instalar o ar condicionado na parte superior
de uma peça, pois, o ar frio desce (mais denso)
e o ar quente sobe (menos denso) criando
assim, uma corrente de convecção.
E
para aquecer um ambiente com um
aquecedor térmico, qual é a melhor posição de
instalação do aparelho?
 Brisa
marítima:
Durante o dia a energia radiante do sol chega com a mesma potência
térmica ao mar e a sua costa continental (areia+edificações+materiais
que as compõem). Como o calor específico da água é muito maior que o
da costa continental, a temperatura do ar na superfície da costa sobe
mais rapidamente que o ar na superfície do mar. Essa diferença de
temperatura origina a convecção: uma corrente de ar que vai do mar
(mais frio, logo mais denso) vai para a costa(ar mais quente e menos
denso).
 Brisa
terrestre:
Ao anoitecer, a radiação térmica do sol deixa de atingir a costa e o
mar, mas os dois continuam a emitir calor para o ar por irradiação e
passam a resfriar-se. Como a capacidade térmica da costa é menor
que a da água, a perda de calor da costa faz com que sua temperatura
abaixe mais rapidamente que a do mar. Com o tempo, a temperatura
do ar junto a costa torna-se menor que a do mar e as correntes de
convecção invertem de sentido: sopram da costa mais fria para o mar
mais quente.
 Geladeira:

O congelador que é o responsável pelo
resfriamento interno da geladeira, fica na parte
de cima. Ele resfria o ar próximo de si. Esse ar
frio desce enquanto o ar quente, que está
embaixo, sobe. Assim, produzem-se correntes
de convecção, que mantém o interior da
geladeira em constante resfriamento.

Se ele ficasse na parte de baixo da geladeira, o
ar resfriado permaneceria na parte inferior. E o
ar que estivesse em cima continuaria quente,
pois não desceria para poder ser resfriado pelo
congelador.
IRRADIAÇÃO TÉRMICA
É o processo de transmissão de calor em que:
 NÃO
há transporte de matéria;
 Ocorre transporte de energia;
 Não há a necessidade de um meio material
para que ocorra a propagação da energia
térmica;
 Ocorre emissão de ondas eletromagnéticas
(energia radiante);
Exemplos:
A garrafa térmica:

É feita de vidro (mau condutor)
com paredes duplas, entre as
quais é feito vácuo. Assim,
minimiza-se a ocorrência de
condução.

A convecção é reduzida ao
mínimo por meio da vedação da
garrafa com tampa isolante.

As faces externa e interna da
garrafa são espelhadas para
minimizar a irradiação, de dentro
para fora, como de fora para
dentro.
Estufa
 Chaleira:
Por condução o calor do fogo se propaga
para a chaleira que está em contato com este
e para a água que está em contato com a base
da chaleira;
Por convecção a água do fundo da chaleira
se aquece, sua densidade diminui (fica mais
leve) e ela sobe, enquanto a água fria da
superfície (mais densa, pesada) desce para o
fundo, gerando uma corrente de convecção;
Podemos perceber que se tirarmos a chaleira
do fogo e colocarmos a mão sem tocar
embaixo da chaleira sentimos um aumento
de temperatura, logo também ocorre a
irradiação.
A lareira, o aquece uma sala principalmente
por irradiação (fogo), mas também por
convecção e condução.