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| PROPAGAÇÃO DE CALOR |
INTRODUÇÃO
Calor é energia térmica em trânsito, ou seja, é energia que se transfere de um corpo de maior temperatura para um outro de menor temperatura.
A propagação de calor pode se verificar através de três processos diferentes: Condução, Irradiação e Convecção.
O sentido de propagação de calor ocorre sempre do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura.
CONDUÇÃO
A Condução térmica é a propagação de calor em que a energia térmica é transmitida de partícula para partícula, mediante as colisões e alterações das agitações térmicas.
Na condução térmica não há transporte de partículas ou de matéria, existe somente transmissão de energia térmica.
A condução térmica é o fenômeno que ocorre quando corpos em temperaturas diferentes são postos em contato.
Exemplos: aquecimento de um objeto metálico, aquecimento de um objeto que se aquece através do contato com um líquido ou um sólido.
IRRADIAÇÃO
Irradiação é a propagação de calor feita por meio de ondas eletromagnéticas ( raios infravermelho ) que atravessam, inclusive o vácuo.
Não necessita de meio material para transmitir a energia térmica.
O dióxido de carbono e vapor d'água da atmosfera dificultam a propagação dos raios infravermelhos, com isso, a energia térmica emitida pela Terra fica, em parte, retida (efeito estufa).
Exemplos: o calor emitido pelo Sol a Terra; o calor emitido por uma fogueira, forno, lâmpadas, etc.
CONVECÇÃO
Forma típica de propagação de calor nos fluídos ( líquido e gases ), onde a própria matéria aquecida é que se desloca, ou seja, há transporte de matéria.
Quando aquecemos um recipiente sobre uma chama, a parte do líquido no seu interior em contato com o fundo do recipiente se aquece e sua densidade diminui. Com isso, ele sobe, ao passo que o líquido mais frio, tendo densidade maior, desce, ocupando seu lugar (correntes de convecção).
As correntes de convecção são validas também para o ar.
Exemplos: o ar fornecido por geladeira, exaustor, aquecedor, lareira, chaminé, etc; as inversões térmicas; as brisas marítimas e terrestre.
CONDUTIBILIDADE TÉRMICA
A tabela abaixo fornece o coeficiente de condutibilidade térmica de vários materiais. Os que têm alto valor K são bons condutores de calor ( por exemplo, os metais ) ; os que têm baixo valor K são maus condutores de calor, ou isolante térmicos ( por exemplo, a madeira ).
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Material |
K ( cal /s . cm . o C ) |
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Ar seco |
0,00006 |
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Lã |
0,00009 |
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Papel |
0,003 |
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Água |
0,0014 |
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Vidro |
0,0015 |
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Concreto |
0,0025 |
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Gelo |
0,0040 |
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Ferro |
0,17 |
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Latão |
0,26 |
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Alumínio |
0,50 |
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Ouro |
0,70 |
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Prata |
0,97 |
GARRAFA TÉRMICA
A garrafa térmica foi inventada por James Dewar, há um século aproximadamente. Ela é constituida de tal modo a evitar os três processos de transmissão de calor.
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Condução - evitada pelo vácuo entre as paredes duplas e pela tampa isolante.
Irradiação - evitada pelas paredes espelhadas que refletem as radiações, tanto de dentro para fora como vice-versa.
Convecção - evitada pelo vácuo entre as paredes duplas.
