Conhecimentos sobre radiação, condução e convecção serão necessários para resolver estes exercícios sobre processos de propagação de calor. Publicado por: Mariane Mendes Teixeira Show
(UFAL 85) Selecione a alternativa que supre as omissões das afirmações seguintes: I - O calor do Sol chega até nós por _________________________. a) radiação - menos - convecção. (PUC-RS) No inverno, usamos roupas de lã baseados no fato de a lã: Julgue as afirmações a seguir: I – A transferência de calor de um corpo para outro ocorre em virtude da diferença de temperatura entre eles; II – A convecção térmica é um processo de propagação de calor que ocorre apenas nos sólidos; III – O processo de propagação de calor por irradiação não precisa de um meio material para ocorrer. Estão corretas: a) Apenas I b) Apenas I e II c) I, II e III d) I e III apenas; e) Apenas II e III. Sobre os processos de propagação de calor, analise as alternativas a seguir e marque a incorreta: a) a convecção é observada em líquidos e gases. b) a condução de calor pode ocorrer em meios materiais e no vácuo. c) o processo de propagação de calor por irradiação pode ocorrer sem a existência de meio material; d) o calor é uma forma de energia que pode se transferir de um corpo para outro em virtude da diferença de temperatura entre eles. e) O processo de convecção térmica consiste na movimentação de partes do fluido dentro do próprio fluido em razão da diferença de densidade entre as partes do fluido. respostas I – O calor do Sol chega até nós por radiação, pois entre o Sol e a Terra não existe meio material. Assim, não é possível que o calor se propague de outra forma; II – Uma moeda bem polida fica menos quente do que uma moeda revestida de tinta preta, quando ambas são expostas ao sol. Isso porque uma moeda polida refletirá a energia que recebe, enquanto a moeda revestida de tinta preta absorverá o calor que recebe; III – Em uma barra metálica aquecida em uma extremidade, a propagação do calor ocorre para a outra extremidade por condução, uma vez que, em meios sólidos, o calor somente se propaga por meio da condução. Voltar a questão As roupas de lã são utilizadas porque evitam a perda de calor do corpo para o meio externo. Isso ocorre porque a lã possui “espaços vazios”, que são os furinhos que podemos observar nas roupas feitas por esse material. Esses espaços são ocupados por ar, que funciona como um excelente isolante térmico. Voltar a questão As afirmações I e III são corretas; A afirmativa II está incorreta porque a convecção térmica ocorre apenas em líquidos e gases, que são fluidos. Nos sólidos, a propagação de calor ocorre por condução. Portanto, a alternativa correta é letra “d”. Voltar a questão A afirmação incorreta é a b. A condução é um processo de propagação de calor que pode ocorrer somente em meios sólidos. Voltar a questão  Leia o artigo relacionado a este exercício e esclareça suas dúvidas Assista às nossas videoaulas Um dos principais tópicos de estudo da termodinâmica é a transmissão de calor. O calor pode ser transmitido entre corpos, e a sua propagação ou transmissão de calor ocorre basicamente por três processos distintos: condução, convecção e irradiação. Esses processos ocorrem todo o tempo à nossa volta. A termodinâmica, contudo, diferencia os processos de troca de calor e estabelece características que levam a essa transmissão. O calor é energia e a transmissão ou transferência de calor ocorre sempre que existe uma diferença de temperatura entre dois corpos ou ambientes. Condução térmicaVocê já deve ter notado que, quando deixamos uma colher metálica dentro de um recipiente em uso para cozimento de certo alimento, ela se aquece rapidamente, provocando, em alguns casos, queimadura nas pessoas. O calor é transferido – especialmente visível quando nos queimamos – a partir do toque. Um objeto em determinada temperatura entra em contato com outro em temperatura maior, e a energia é transmitida, átomo a átomo ou molécula a molécula, entre os corpos. Esse mecanismo é chamado de condução térmica. A temperatura é decorrente da agitação das partículas de um corpo. Quanto maior a temperatura, mais as moléculas e átomos vibram. Essas vibrações são transmitidas a outros átomos e moléculas, que elevam sua atividade e dissipam maior energia térmica. Ou seja, o calor é conduzido entre as partículas. Condutores e isolantes térmicosO processo de transmissão de calor por condução ocorre praticamente em todos os corpos materiais. Em alguns, porém, esse processo é mais intenso que em outros. Há determinados corpos e meios menos suscetíveis à transmissão de calor. Podemos atestar isso quando, por exemplo, deixamos uma colher algum tempo dentro de uma panela fervendo. Quando a colher é metálica, se tocamos no cabo pouco tempo depois há enorme possibilidade de nos queimarmos. Quando a colher é, contudo, de madeira, ela não aquece tão depressa. O valor do coeficiente de condutibilidade térmica é muito útil para determinar se um corpo é um condutor térmico ou um isolante térmico. Quanto maior for o valor de k, melhor condutor de calor será o material, caracterizando os condutores térmicos. E, quanto melhor condutor o material for, mais rápido será aquecido quando em contato com outros corpos em maior temperatura. Quanto menor for o valor de k, pior condutor de calor será o material, caracterizando os isolantes térmicos. Convecção térmicaA convecção é um processo de transmissão de calor que ocorre a partir da movimentação de uma massa fluida, gasosa ou líquida, de uma região para outra, devido à diferença de densidade. Se na condução lidamos com uma transmissão estática entre os corpos, na convecção o processo ocorre de forma dinâmica. Normalmente, temperaturas diferentes é que causam essa diferença de densidade entre as regiões. Fluidos ou meios em maior temperatura geralmente possuem menor densidade. Quando esfriam, a densidade aumenta. Um exemplo simples disso são as massas de ar. A diferença de temperatura entre regiões distintas na atmosfera e no ar promove uma movimentação das massas de ar por diferença de densidade. Por essa razão somos atingidos, muitas vezes, por “frentes frias” ou massas de ar quente. Ao ser resfriado, o ar sofre diminuição na vibração de suas moléculas, o que acarretará contração no seu volume e, consequentemente, aumento na sua densidade. O ar frio “pesa” mais e desce, provocando a elevação do ar quente, menos denso. Isso produz um fenômeno chamado de corrente de convecção. Mas o ar não é o único fluido que apresenta esse comportamento. O mesmo ocorre se colocarmos um pouco de água com serragem em uma panela de vidro e levarmos para ferver. Veremos as correntes de convecção dentro da vasilha, fazendo a serragem subir pelo centro e descer pelas laterais. Nos mares e oceanos, diferenças de temperatura produzem correntes marítimas. IrradiaçãoA irradiação ou radiação é também um processo de transmissão de calor. Essa transferência de calor ocorre através de ondas eletromagnéticas, preferencialmente de radiação infravermelha. A energia em forma de ondas permite que a transmissão de calor ocorra mesmo que os dois corpos com o diferencial de temperatura não estejam em contato. Embora o exemplo mais nítido da irradiação seja a forma com que o Sol aquece a superfície terrestre, esse fenômeno também ocorre em escala menor. Como, porém, o calor se propagou? No final do século XIX, em 1866, o físico alemão Heinrich R. Hertz (1857-1894), inspirado nelas análises matemáticas do físico escocês James Clerk Maxwell (1831-1879), provou experimentalmente que partículas com carga elétrica, quando vibram, lançam energia na forma de onda. As ondas se propagam rapidamente e carregam em si energia. Essa onda é chamada de onda eletromagnética e pode se propagar através de corpos sólidos, líquidos ou gasosos e, particularmente, no vácuo, onde ela o faz com extrema velocidade, acompanhando a luz solar. A própria luz, em si, é uma forma de onda eletromagnética. 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. O calor transmitido em forma de onda depende diretamente da capacidade de absorção do corpo que recebe a radiação. Por exemplo, você provavelmente já notou que superfícies brancas, expostas ao Sol, não atingem uma temperatura tão grande. Superfícies negras, contudo, que são incapazes de refletir a radiação luminosa, terminam absorvendo uma quantidade muito maior de energia e aquecem rapidamente. A radiação pode ser definida em função da frequência ou do comprimento de onda, e a algumas radiações são visíveis a olho nu. O espectro eletromagnético mostra as cores visíveis associadas a seus comprimentos de onda. Referências:
Por: Carlos Artur Matos Veja também:
Assuntos relacionados:Como e chamado o processo de propagação de calor que ocorre em meios materiais sólidos?Condução Térmica: A energia calorífica é transmitida por meio de corpos sólidos que aquecem, seja pelo calor do fogo, ou pelo contato com outro mais quente. Assim, quando aquecemos um corpo sólido, a energia cinética aumenta e consequentemente, a agitação das moléculas.
Como se chama o processo de propagação de calor que ocorre em meios materiais líquidos e gasosos?Convecção. É uma forma de transferência de calor que acontece somente em fluidos, isto é, nos líquidos, gases e vapores, uma vez que há movimentação das partículas diferentemente aquecidas no interior do meio, não podendo ocorrer nos sólidos. Sua causa é a mudança de densidade dos fluidos com a temperatura.
Quais são os tipos de processos de propagação de calor?A transferência de calor pode ocorrer de três formas: radiação, condução e convecção.
Como e chamada a propagação de calor que ocorre em meios sólidos sendo transmitida de uma região de maior temperatura para uma região de menor temperatura *?A condução térmica é um processo de transferência de calor que ocorre principalmente nos sólidos e só acontece em meios materiais. A transferência de calor entre os corpos pode ocorrer por meio de três processos, que são: condução, irradiação e convecção térmica.
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Como se chama o processo de propagação de calor que ocorre em meios materiais sólidos?
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