Calor: é a energia térmica em trânsito que flui

espontaneamente de um corpo de maior temperatura para

um de menor temperatura.

A propagação do calor pode ocorrer por três processos diferentes:

▪ Condução

▪ Convecção

▪ Irradiação

Para os três processos de propagação do calor, definimos a grandeza

denominada fluxo de calor

Ф - fluxo de calor (J/s ou cal/s)

Q - quantidade de calor

∆t - tempo O calor gerado na combustão propaga-se da fogueira para o

entorno, aquecendo o ambiente e as pessoas próximas.

▪ A energia é transferida de partícula para partícula, através da agitação

atômico-molecular.

▪ Necessita de meio material

▪ Não há transporte de matéria, somente transmissão de energia

Lei de Fourier:

Em regime estacionário, o fluxo de calor por condução num material homogêneo

é diretamente proporcional à área da seção transversal atravessada e à diferença

de temperatura entre os extremos, e inversamente proporcional à espessura da

camada considerada.

k = constante de condutividade térmica em cal/s.cm.ºC

A = área de secção

∆θ = variação de temperatura

d = espessura da chapa ou comprimento da barra

Lei de Fourier:

Parede/Chapa: para uma chapa, d é

a espessura e

Barra: para uma barra, d será o

comprimento L

Aplicação:

R.38 Quantas calorias são transmitidas por metro quadrado de um cobertor de

2,5 cm de espessura, durante uma hora, estando a pele a 33 °C e o ambiente a 0

°C? O coeficiente de condutibilidade térmica do cobertor é 0,00008 cal/s.cm.ºC

Aplicação:

R.39 Uma barra de alumínio [k = 0,5 cal/s.cm.ºC] está em contato, numa

extremidade, com gelo em fusão e, na outra, com vapor de água em ebulição sob

pressão normal. Seu comprimento é 25 cm, e a seção transversal tem 5 cm² de

área. Sendo a barra isolada lateralmente e dados os calores latentes de fusão do

gelo LF= 80 cal/g e de vaporização da água LV = 540 cal/g, determine:

a) a massa do gelo que se funde em meia hora;

b) a massa de vapor que se condensa nessa meia hora;

c) a temperatura numa seção da barra a 5 cm da extremidade fria.

▪ A energia é transferida de por meio do transporte de matéria pelas correntes

de convecção.

▪ É um processo que só pode ocorrer nos fluidos.

Brisa marítima x Brisa terrestre

Brisa terrestre: Durante a noite, o

processo é inverso: a areia

apresenta uma temperatura menor

que a da água, e o ar nessa região,

consequentemente, é mais frio.

Sendo assim, a pressão do ar é

maior sobre a areia, e a brisa tem o

sentido da praia para o mar.

Brisa marítima: Durante o dia, o

calor irradiado pelo Sol aumenta

rapidamente a temperatura da areia,

e, consequentemente, da massa de

ar sobre ela. Como a pressão do ar

sobre a areia é menor, provoca um

deslocamento de ar do mar para a

praia.

Brisa marítima x Brisa terrestre

Resumindo: o sentido de deslocamento das massas de ar durante o dia para a

praia e durante a noite para o mar. Esse fenômeno é motivado pelas diferenças

de temperatura das massas de ar, característica do fenômeno da convecção.

X

Geladeira convencional:

Na geladeira convencional a transferência de energia térmica ocorre por

convecção. O ar quente, mais leve sobe, enquanto que o ar frio, mais pesado,

desce.

▪ A energia é transferida por meio de

ondas eletromagnéticas

denominadas ondas de calor

(infravermelho).

▪ Pode ocorrer no vácuo.

▪ Diferentes corpos absorvem e

perdem energia radiante com

diferentes intensidades.

Absorção e Reflexão: Dois conceitos

que estão intimamente relacionadas

com o de irradiação térmica são a

absorção e a reflexão.

▪ As cores claras absorvem menos

calor pois elas têm maior poder de

reflexão e baixo de absorção.

▪ Por outro lado, nas mais escuras, a

energia colorífica possui mais poder

de absorção em detrimento da

reflexão.

Isso explica o porquê de usarmos

roupas mais claras num dia quente. Se

fosse o contrário sentiríamos muito

mais calor, devido ao maior poder de

absorção das cores mais escuras.

Estufa de plantas

O teto e paredes de vidro permitem a passagem do calor por radiação solar. O

chão pintado de preto ou de outra cor escura absorve o calor e mantém o interior

a uma temperatura maior que o exterior.

O efeito estufa

Na atmosfera terrestre, o CO2 e vapores d’água formam uma cobertura

semelhante ao teto da estufa. Desta forma, parte do calor é irradiado de volta

para a superfície, não sendo libertado para o espaço. O efeito estufa dentro de

uma determinada faixa é de vital importância pois, serve para manter o planeta

aquecido e garantir a manutenção da vida.

É um recipiente utilizado para conservar, com alteração mínima de temperatura e

por longo tempo, um líquido gelado ou quente.

Na garrafa térmica, são minimizadas as trocas de calor que ocorreriam pelos três

processos de propagação.

A propagação do calor pode ocorrer por três processos diferentes:

1. Convecção

2. Irradiação

3. Convecção

4. Condução

5. Irradiação