TRANSFERÊNCIA DE CALOR
Nesta apostila, abordaremos os três processos de propagação
de calor:
1 - Condução Térmica
Exemplos de convecção temos ainda: saída de gases pelas
chaminés, radiadores de automóveis, ar condicionado e
aquecedor, correntes de convecção do magma terrestre,
garrafa térmica e muitos outros.
Um exemplo de convecção térmica do ar ocorre na
formação de brisa terrestre e marítima como mostra o desenho
abaixo
Condução é a transferência de calor através de um
corpo, de molécula a molécula sem o transporte de
qualquer parte desse corpo.
Nos sólidos só existe propagação de calor por condução.
Para ocorrer condução deve existir um meio material
3 - Radiação
A propagação do calor por irradiação é feita por meio de ondas
eletromagnéticas, predominando os raios infravermelhos, que
atravessam, inclusive, o vácuo.
A Terra é aquecida pelo calor que vem do Sol através da
Irradiação.
A absorção da energia radiante é muito grande numa
superfície escura, e pequena numa superfície clara. Essa é a
razão por que devemos usar roupas claras no verão.
interior.
Uma panela possui cabos de madeira ou
plástico para evitar o aquecimento do
cabo por condução, pois os materiais
acima são maus condutores de calor
Os
passarinhos
eriçam
(arrepiam) as penas com
intuito
de
aumentar
a
camada de ar entre sua pele
e as penas, pois sendo o ar
isolante térmico evita que o
passarinho perca calor para
o ambiente.
2- Convecção
Convecção é a forma típica de propagação do calor nos
fluídos (liquido e gases), onde a própria matéria aquecida é
que se desloca, isto é, há transporte de matéria.
Ocorre convecção térmica quando no líquido ou gás existe uma
diferença de densidade entre as porções do liquido ou gás
A garrafa Térmica
A garrafa térmica é um dispositivo que não permite a
ocorrência de nenhum desses processos de transferência de
calor, sendo, então, um dispositivo de conservação de
temperatura.
Correntes de convecção em
um líquido. Ocorre devido a
uma diferença de densidade
entre a parte superior e
inferior do líquido.
Corrente de convecção em uma
geladeira. O ar perde calor para o
refrigerador ficando mais denso e
dirige-se para baixo. Os alimentos
cedem calor para o ar (ficam
“gelados”) e ao receber calor dos
alimentos o ar torna-se menos denso
passando a se dirigir para cima como
mostra a figura.
O Efeito Estufa
11. Uma garrafa térmica, devido ao vácuo entre as paredes
duplas, impede a troca de calor por:
(a) reflexão;
(c) difusão;
(b) condução e convecção;
(d) irradiação;
(e) n.d.a.
12 (UFAL 95) Considere as afirmações abaixo sobre a
propagação de calor.
I - Em uma geladeira, as prateleiras não devem ser feitas de
placas inteiriças.
II - Quando próximo a um forno muito aquecido recebem-se
grande quantidade de calor.
III - Para mexer continuadamente um alimento de cozimento
demorado deve-se usar colher de pau.
Os processos de transmissão de calor, que justificam as
afirmações são, respectivamente,
A)
B)
C)
D)
condução, convecção e irradiação.
irradiação, convecção e condução.
condução, irradiação e convecção.
Convecção, irradiação e condução
13. Quando o calor se propaga num corpo sólido, temos:
Exercício de Aplicação
01. O isopor é formado por finíssimas bolsas de material
plástico, contendo ar. Por que o isopor é um bom isolante
térmico?
02. Qual a aplicação prática dos materiais isolantes térmicos?
03. Por que as panelas, em geral, têm seus cabos metálicos
revestidos com madeira ou plástico?
04. Por que, em uma geladeira, o congelador é colocado na
parte superior e não na inferior?
05. Um aparelho de refrigeração de ar deve ser instalado em
local alto ou baixo num escritório? E um aquecedor de ar? Por
quê?
06. Os grandes tanques, usados para armazenar gasolina (ou
outros combustíveis), costumam ser pintados externamente
com tinta prateada. Por quê?
07. Explique o principio básico do efeito estufa, como também a
utilização de estufas no cultivo de plantas
08. O uso de
provenientes de
térmico de:
(a) radiação;
(d) convecção;
chaminés para escape de gases quentes
combustão é uma aplicação do processo
(b) condução;
(e) dilatação.
(c) absorção;
09. A transmissão de energia térmica de um ponto para outro,
graças ao deslocamento do próprio material aquecido, é um
fenômeno de:
(a) irradiação;
(d) emissão;
(b) radiação;
(e) condução.
(c) convecção;
10. Uma garrafa térmica impede trocas de calor, devido às
paredes espelhadas, por:
(a) reflexão;
(b) irradiação;
(c) convecção;
(d) difusão;
(e) n.d.a.
A)
B)
C)
D)
aumento da vibração das moléculas por condução.
um aumento de moléculas no corpo.
uma movimentação das moléculas do corpo.
aumento de calor no corpo.
14. (FUVEST, SP) A figura ilustra um sistema de aquecimento
solar: uma placa metálica P, pintada de preto, e, em contato
com ela, um tubo metálico encurvado; um depósito de água D e
tubos de borracha T, que o ligam ao tubo metálico. 0
aquecimento da água contida no depósito D pela absorção de
energia solar é devido basicamente aos seguintes fenômenos,
pela ordem:
A) condução, irradiação e
convecção.
B) irradiação, condução e
convecção.
C) convecção, condução e
irradiação.
D) condução, convecção e
irradiação.
Gabarito
01 - O ar é isolante térmico
02 – Não permitir trocas de calor por condução
03 - Para evitar o aquecimento do cabo por condução, pois os
materiais plástico e madeira são maus condutores de calor
04 – Para resfriar o ar deixando-o mais denso e
consequentemente dirigir-se para baixo e, então, entrar em
contato com os alimentos a fim de resfriá-los. É evidente que
este processo não seria possível se o congelador fosse
colocado na parte inferior da geladeira
05 – Explicação análoga à questão 04. Pense nisto!!
06 – A cor prateada (aproximando-se do branco) reflete
praticamente toda a radiação incidente evitando, assim,
elevado aquecimento do tanque de combustível e
consequentemente evitando um provável incêndio.
07 – O principio é a irradiação térmica do calor radiante que é
absorvida pela terra e emitida posteriormente em forma de
raios infra-vermelho que servem de aquecimento da atmosfera.
Maiores explicações consultem ouros textos específicos sobre
o assunto.
08
D
09
C
10
B
11
B
12
D
13
A
14
B