Garrafa Térmica

Sistemas FuncionaisProf. João Pedro Ornaghi de Aguiar

Mauro Adriano Müller

Universidade FeevaleDesign/Bacharelado

• manter seu conteúdo na temperatura desejada, seja ele quente ou frio.

• impedir a troca de calor entre o seu conteúdo e o meio externo.

O quê?/Pra quê?

Quando?/Quem?

•1892

• físico-químico escocês James Dewar.

Classificação

com bomba/pressão com rolha

Classificação(de acordo com o Inmetro)

• classificação quanto ao tipo (com bomba/automática)

• classificação quanto ao uso (de mesa/portátil)

Tipos

com bomba/pressão

Tipos

com rolhaou rolha de bico

radiação convecção

Condução

propagação de energia térmica(calor)

Como?

É dito que o calor é transferido por condução quando um átomo tem contato com outro. Um exemplo bastante conhecido desse fenômeno é quando pegamos uma barra de metal e aquecemos uma das pontas. Ao fazer isso, notamos que o restante da barra também fica aquecida. Por isso, desde a época da escola, aprendemos que os melhores condutores de calor são os metais.

Condução

O efeito que acontece pelo movimento de átomos é conhecido como vibração, e através dele causa o fenômeno de emissão de radiação infravermelha. Encontramos muitos exemplos de radiação infravermelha, como o calor de um aquecedor elétrico, o calor da lenha queimando, ou uma brasa ou mesmo o calor que fica nas paredes após a sua exposição solar.

Radiação

Este fenômeno ocorre somente em líquidos e gases. Quando parte de um líquido ou mesmo um gás esquenta, ela tende a se elevar acima do restante da substância. Por exemplo, se você coloca uma xícara de chá bem quente em cima de uma mesa, o ar presente ao redor do líquido quente também será aquecido.

Convecção

A garrafa térmica

A garrafa térmica

tampa

isola a garrafa de possíveis correntes de convecção

A garrafa térmica

tampa

isola a garrafa de possíveis correntes de convecção

evita a troca de calor por condução

vácuo

A garrafa térmica

paredesespelhadas

evitam a troca de calor por radiação

tampa

isola a garrafa de possíveis correntes de convecção

evita a troca de calor por condução

vácuo

O sistema não funciona “100%”. Depois de algum tempo, o equilíbrio térmico com o meio ambiente é inevitável.

Problemas

• conservação térmica de 6 até 8 horas para líquidos quentes e de até 24 horas para líquidos frios;

• a garrafa térmica não consegue conservar a temperatura do líquido quando a ampola está quebrada ou trincada;

• tanques térmicos também são usados para proteger certos tipos de combustíveis de foguetes espaciais, que são extremamente voláteis.

Curiosidades

• no teste do Inmetro, a garrafa é cheia com água à 90°C até seu volume total; após 3 horas, a temperatura do líquido é medida e deve ser, no mínimo, de 81°C para as garrafas com capacidade volumétrica de 1 litro.

Curiosidades

Curiosidades

• desde dezembro de 2010, garrafas térmicas têm sido alvo de inspeções minuciosas nos aeroportos do mundo, por causa da ameaça delas serem utilizadas para esconder e transportar explosivos ou outros tipos de materiais ilegais, pois garrafas térmicas falsas, podem ter suas paredes interiores feitas de materiais que “enganem” o raio-x.

Curiosidades

• a primeira garrafa térmica comercial foi criada em 1904, com a fundação da companhia alemã Thermos GmbH. O seu criador original, James Dewar, não patenteou sua criação, que, consequentemente, foi patenteada pela empresa alemã, para quem, posteriormente, Dewar perdeu uma ação de direitos sobre a garrafa térmica na justiça.

1001 Invenções que mudaram o mundo - Jack Challoner, editora Sextante.

http://www.inmetro.gov.br/consumidor/produtos/garrafavidro.asp#Objetivo

http://www.mundoeducacao.com/fisica/a-garrafa-termica.htm

http://www.infoescola.com/curiosidades/garrafa-termica/

http://www.infoescola.com/curiosidades/garrafa-termica/

http://www.efeitojoule.com/2008/04/como-funciona-garrafa-termica.html

http://www.oficinadoestudante.com.br/site_novo/tira-duvidas.php?codigo=1236

http://www.invictaonline.com.br/dicas/duvidas/

http://www.termolar.com.br/

Bibliografia