DIFERENTES MANEIRAS
DE TRANSMITIR CALOR
LIVRO MACKENZIE DE CIÊNCIAS – PÁGINAS 55 ATÉ 58
PROFESSORAS: SABRINA, SIMONELLI, FABIANA E DANIELI
TRANSMISSÃO DE CALOR POR CONVECÇÃO
É uma maneira de conduzir calor que
ocorre somente líquido ou em gases.
Isso acontece porque as moléculas da
matéria,
à
medida
que
são
aquecidas, se deslocam, trocando de
lugar ativamente.
Quando esquentamos água em um bule, a água aquecida sobe, enquanto a mais fria desce. Esse movimento
A CONVECÇÃO É RESPONSÁVEL PELAS BRISAS
MARÍTIMA
Durante o dia o sol aquece a terra e a água ao mesmo tempo. Observe a seta do ar quente. A terra aquece mais rápido. E a terra aquece o ar que esta sobre ela. E quando o ar é aquecido pela terra ele fica menos denso, ou seja, mais leve. Esse ar aquecido sobe, olhe a seta do ar quente subindo. Observe a seta que esta no mar. A água do mar demora mais tempo para ser aquecida, logo o ar que esta sobre a água é mais denso, ou seja, mais pesado. Esse ar frio que esta do mar sai e vai para a terra ocupar o lugar do ar quente que subiu. Resumindo: O ar frio que esta no mar sai para ocupar o lugar do ar quente da terra que subiu. Formando um vento fraco que sopra do mar para a terra. Essa é a brisa marítima. O vento sopra do mar para terra.
TERRESTRE
Durante a noite a terra demora mais tempo para esfriar-se.
Observe a seta do ar quente na água. Durante a noite o ar quente que está sobre a água está menos denso, ou seja, está mais leve. A noite o ar quente que está sobre a água sobe. Observe a seta do ar frio na terra. A noite o ar frio que está sobre a terra esta mais denso, mais pesado. O ar que está na terra vai para a água ocupar o lugar do ar quente da água que subiu.
Resumindo: A noite o ar frio da terra vai para a
água ocupar o lugar do ar quente da água que subiu. Essa é a brisa terrestre.
Outro exemplo clássico é o ar-condicionado que são instalados, geralmente, em locais altos, já
que o ar frio que eles produzem é mais denso que o ar ambiente. Com isso, o ar frio desce, e o ar
quente sobe, até que todo o cômodo esteja em
equilíbrio térmico
.
Os aquecedores, por sua vez, são colocados no chão ou em lugares baixos para que o ar quente
emitido por eles possa subir, aquecendo todo o ambiente.
FORNO CONVECTIVO
Os fornos convencionais, elétricos ou
a gás, têm sua chama ou aquecedor
localizado na parte mais baixa do forno.
Dessa
forma,
o
ar
aquecido
sobe,
enquanto o ar mais frio desce, formando
as correntes de convecção até que todo o
forno fique na mesma temperatura.
As setas azuis representam o movimento do ar mais frio, que desce por ser mais“pesado”.
As setas vernelhas indicam o ar mais quente, que é mais leve e sobe para ocupar o lugar do ar mais frio.
aquecido
TRANSMISSÃO DE CALOR POR RADIAÇÃO
A radiação térmica, também conhecida como irradiação, é uma forma de transferência de calor que ocorre por
meio de ondas eletromagnéticas. Como essas ondas podem propagar-se no vácuo, não é necessário que haja
contato entre os corpos para haver transferência de calor. Todos os corpos emitem radiações térmicas que são
proporcionais à sua temperatura. Quanto maior a temperatura, maior a quantidade de calor que o objeto
irradia. Um exemplo desse processo é o que acontece com a Terra, que, mesmo sem estar em contato com o
Sol, é aquecida por ele. Outro exemplo pode ser observado na figura a seguir:
A irradiação ou radiação é também um processo de transmissão de calor. Essa transferência de calor
ocorre através de
ondas eletromagnéticas
, preferencialmente de
radiação infravermelha
.
Separando a Terra do Sol, existe o vácuo e que, apesar de sua extensão, permite que o calor do Sol nos
aqueça.
Esse fenômeno, chamado radiação ou irradiação, é o terceiro processo de transferência de calor. Não
é só o Sol, porém, que emite radiação. Todos os corpos emitem e absorvem radiação. Quando um corpo
absorve a mesma quantidade de radiação que está emitindo, diz-se que ele está em equilíbrio térmico.
Entendendo a garrafa térmica
Para evitar trocas de calor por condução, a ampola interna da garrafa é feita de vidro (mau condutor) com paredes duplas, entre as quais se faz vácuo, que quase não conduz calor, já que há poucas moléculas para realizar essa tarefa.
Para isolar a garrafa das possíveis correntes de convecção (processo que ocorre com movimento de partículas), coloca-se uma tampa bem fechada.
A troca de calor por radiação é evitada espelhando as superfícies interna e externa da ampola, assim, as ondas eletromagnéticas são refletidas, tanto do conteúdo para fora como do ambiente para dentro da garrafa.
Desta maneira, a temperatura no interior da garrafa é mantida por algumas horas. O sistema não é 100% eficiente, logo, o equilíbrio térmico com o meio ambiente acontece após certo tempo. Atualmente outros materiais isolantes, como o isopor, são utilizados para conservar a temperatura de substâncias dependendo do tempo que precisam ser mantidas.
radiação vácuo
atmosfera radiação matéria
A tampa impede que o ar quente saia e o ar frio entre. Ela impede a convecção.
A condução do calor ocorre de molécula para molécula. Sendo assim, ela não pode ocorre no vácuo.
