Aula 8: Mecanismos de transferência de calor

UFABC – Fenômenos Térmicos – Prof. Germán Lugones

TransferênciadeCalor

Até agora, discutimos a transferência de energia sob a forma de calor, mas ainda não descrevemos como esta transferência ocorre. Existem três mecanismos de transferência:

• condução, • convecção • radiação.

Em geral os mecanismos de transferência de calor estão em ação simultaneamente!!

Descriçãomicroscópicadaconduçãodocalor

• Quando colocamos sobre uma chama uma panela com água, o calor se transmite da chama à água através da parede metálica da panela, por condução.

• As amplitudes das vibrações dos átomos da base da panela ficam relativamente intensas por causa da alta temperatura do fogo.

• Essas amplitudes de vibração intensificadas são transferidas ao longo do metal da panela, de átomo para átomo, em colisões entre átomos adjacentes.

• Desta forma, uma região de temperatura crescente se estende ao longo da base da panela em direção à água.

Descriçãomacroscópicadaconduçãodocalor

⟹ΔQéproporcionalaΔT/Δx,queéchamadodegradientedetemperatura;

Experimentalmente sabemos que : O calor flui sempre de um ponto 1 a temperatura mais alta para um ponto 2 a temperatura mais baixa.

A quantidade de calor ΔQ transportada durante um intervalo de tempo Δt é:

- Proporcional à diferença de temperatura ΔT = T2 – T1; a água ferve mais depressa se a temperatura da chama é mais alta;

- Inversamente proporcional à espessura Δx da chapa metálica: quanto mais espesso o fundo da panela, mais tempo leva para ferver a água.

- Proporcional à área A através da qual o calor está fluindo (no exemplo considerado, a área do fundo da panela);

- Proporcional ao intervalo de tempo Δt.

Juntando estes resultados, vemos que:

ou seja, para a condução de calor através de uma espessura infinitesimal dx de um meio durante um tempo dt,

onde k é uma constante de proporcionalidade característica do meio condutor, denominada condutividade térmica (k > 0).

O sinal negativo (–) na Eq. anterior indica que o calor flui de temperaturas mais altas para temperaturas mais baixas: assim, se o gradiente de temperatura dT/dx < 0, a corrente térmica dQ/dt > 0.

LeideFOURIER

ΔQ éproporcionala AΔt (ΔT/Δx)

dQdt

= − kAdTdx

Quantomaioracondutividadetérmicak,melhorcondutoradecaloréasubstância,ouseja,maioracorrentetérmicaporunidadedeárea,paraumdadogradientedetemperatura.

222 Física II

As unidades de taxa de transferência de calor H são as unidades de energia por tempo, ou potência; a unidade SI para a taxa de transferência de calor é o watt (1 W ! 1 J/s). Podemos achar as unidades de k explicitando k na Equação 17.21. Con-vidamos você a verificar que as unidades SI de k são W/m " K. Alguns valores de k são apresentados na Tabela 17.5 .

A condutividade térmica do ar “morto” (ou seja, em repouso) é muito pequena. Um agasalho de lã mantém você quente porque aprisiona o ar entre suas fibras. De fato, muitos materiais isolantes, como o isopor ou a fibra de vidro, contêm grande quantidade de ar morto.

Se a temperatura varia de modo não uniforme ao longo do comprimento da barra não condutora, introduzimos uma coordenada x ao longo do comprimento e escrevemos o gradiente de temperatura na forma geral dT/dx. A generalização correspondente da Equação 17.21 é dada por

H =dQdt

= -kA dTdx

(17.22)

O sinal negativo mostra que o fluxo de calor ocorre sempre no sentido da dimi-nuição da temperatura. Se a temperatura aumentar com o aumento de x, então dT/dx # 0 e H $ 0; o valor negativo de H, neste caso, significa que o calor é transfe-rido na direção x negativa, da temperatura alta para a baixa.

No isolamento térmico de edifícios, os engenheiros usam o conceito de resis-tência térmica, designado por R. A resistência térmica R de uma placa com área A é definida de modo que a taxa de transferência de calor H seja dada por

H =A1 TH - TC2

R (17.23)

onde TH e TC são as temperaturas das duas faces da placa. Comparando essa rela-ção com a Equação 17.21, vemos que R é dado por

R =Lk

(17.24)

onde L é a espessura da placa. A unidade SI de R é 1 m2 " K/W. Nas unidades usadas para materiais comerciais nos Estados Unidos, H é expresso em Btu/h, A está em pé2, e TH % TC em °F. (1 Btu/h ! 0,293 W.) As unidades de R são, então, pé2 " °F " h/Btu, embora os valores de R normalmente sejam indicados sem unida-des; uma camada de fibra de vidro com 6 polegadas de espessura tem um valor de R igual a 19 (ou seja, R ! 19 pés2 " °F " h/Btu), uma placa de 2 polegadas de es-puma de poliuretano tem um valor de R igual a 12, e assim por diante. Dobrando-se a espessura da placa, o valor de R também dobra. Uma prática comum nas novas construções em climas muito frios do hemisfério norte é empregar valores de R em torno de 30 para paredes externas e tetos. Quando o material isolante é disposto em camadas, como no caso de paredes duplas, isolamento com fibra de vidro e parte externa com madeira, os valores de R são somados. Você saberia dizer por quê?

TABELA 17.5 Condutividades térmicas.

Substância k (W/m " K)MetaisAlumínio 205,0Latão 109,0Cobre 385,0Chumbo 34,7Mercúrio 8,3Prata 406,0Aço 50,2Diversos sólidos (valores típicos)Tijolo (isolante) 0,15Tijolo vermelho 0,6Concreto 0,8Cortiça 0,04Feltro 0,04Fibra de vidro 0,04Vidro 0,8 Gelo 1,6 Lã mineral 0,04 Isopor 0,027Madeira 0,12% 0,04

Gases

Ar 0,024Argônio 0,016 Hélio 0,14Hidrogênio 0,14Oxigênio 0,023

BIO Aplicação Pele de animal versus gordura animal A pele de uma raposa do ártico é um bom isolante térmico, pois aprisiona o ar, que tem uma baixa condutividade térmica k. (O valor k ! 0,04 W/m " K para a pele é mais alto que para o ar, k ! 0,024 W/m " K, pois a pele também inclui pelos sólidos.) A camada de gordura abaixo da pele da baleia possui seis vezes a condutividade térmica da pele (k ! 0,24 W/m " K). Logo, uma camada de 6 cm de gordura (L ! 6 cm) é necessária para dar o mesmo isolamento de 1 cm de pele.

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222 Física II

As unidades de taxa de transferência de calor H são as unidades de energia por tempo, ou potência; a unidade SI para a taxa de transferência de calor é o watt (1 W ! 1 J/s). Podemos achar as unidades de k explicitando k na Equação 17.21. Con-vidamos você a verificar que as unidades SI de k são W/m " K. Alguns valores de k são apresentados na Tabela 17.5 .

A condutividade térmica do ar “morto” (ou seja, em repouso) é muito pequena. Um agasalho de lã mantém você quente porque aprisiona o ar entre suas fibras. De fato, muitos materiais isolantes, como o isopor ou a fibra de vidro, contêm grande quantidade de ar morto.

Se a temperatura varia de modo não uniforme ao longo do comprimento da barra não condutora, introduzimos uma coordenada x ao longo do comprimento e escrevemos o gradiente de temperatura na forma geral dT/dx. A generalização correspondente da Equação 17.21 é dada por

H =dQdt

= -kA dTdx

(17.22)

O sinal negativo mostra que o fluxo de calor ocorre sempre no sentido da dimi-nuição da temperatura. Se a temperatura aumentar com o aumento de x, então dT/dx # 0 e H $ 0; o valor negativo de H, neste caso, significa que o calor é transfe-rido na direção x negativa, da temperatura alta para a baixa.

No isolamento térmico de edifícios, os engenheiros usam o conceito de resis-tência térmica, designado por R. A resistência térmica R de uma placa com área A é definida de modo que a taxa de transferência de calor H seja dada por

H =A1 TH - TC2

R (17.23)

onde TH e TC são as temperaturas das duas faces da placa. Comparando essa rela-ção com a Equação 17.21, vemos que R é dado por

R =Lk

(17.24)

onde L é a espessura da placa. A unidade SI de R é 1 m2 " K/W. Nas unidades usadas para materiais comerciais nos Estados Unidos, H é expresso em Btu/h, A está em pé2, e TH % TC em °F. (1 Btu/h ! 0,293 W.) As unidades de R são, então, pé2 " °F " h/Btu, embora os valores de R normalmente sejam indicados sem unida-des; uma camada de fibra de vidro com 6 polegadas de espessura tem um valor de R igual a 19 (ou seja, R ! 19 pés2 " °F " h/Btu), uma placa de 2 polegadas de es-puma de poliuretano tem um valor de R igual a 12, e assim por diante. Dobrando-se a espessura da placa, o valor de R também dobra. Uma prática comum nas novas construções em climas muito frios do hemisfério norte é empregar valores de R em torno de 30 para paredes externas e tetos. Quando o material isolante é disposto em camadas, como no caso de paredes duplas, isolamento com fibra de vidro e parte externa com madeira, os valores de R são somados. Você saberia dizer por quê?

TABELA 17.5 Condutividades térmicas.

Substância k (W/m " K)MetaisAlumínio 205,0Latão 109,0Cobre 385,0Chumbo 34,7Mercúrio 8,3Prata 406,0Aço 50,2Diversos sólidos (valores típicos)Tijolo (isolante) 0,15Tijolo vermelho 0,6Concreto 0,8Cortiça 0,04Feltro 0,04Fibra de vidro 0,04Vidro 0,8 Gelo 1,6 Lã mineral 0,04 Isopor 0,027Madeira 0,12% 0,04

Gases

Ar 0,024Argônio 0,016 Hélio 0,14Hidrogênio 0,14Oxigênio 0,023

BIO Aplicação Pele de animal versus gordura animal A pele de uma raposa do ártico é um bom isolante térmico, pois aprisiona o ar, que tem uma baixa condutividade térmica k. (O valor k ! 0,04 W/m " K para a pele é mais alto que para o ar, k ! 0,024 W/m " K, pois a pele também inclui pelos sólidos.) A camada de gordura abaixo da pele da baleia possui seis vezes a condutividade térmica da pele (k ! 0,24 W/m " K). Logo, uma camada de 6 cm de gordura (L ! 6 cm) é necessária para dar o mesmo isolamento de 1 cm de pele.

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222 Física II

As unidades de taxa de transferência de calor H são as unidades de energia por tempo, ou potência; a unidade SI para a taxa de transferência de calor é o watt (1 W ! 1 J/s). Podemos achar as unidades de k explicitando k na Equação 17.21. Con-vidamos você a verificar que as unidades SI de k são W/m " K. Alguns valores de k são apresentados na Tabela 17.5 .

A condutividade térmica do ar “morto” (ou seja, em repouso) é muito pequena. Um agasalho de lã mantém você quente porque aprisiona o ar entre suas fibras. De fato, muitos materiais isolantes, como o isopor ou a fibra de vidro, contêm grande quantidade de ar morto.

Se a temperatura varia de modo não uniforme ao longo do comprimento da barra não condutora, introduzimos uma coordenada x ao longo do comprimento e escrevemos o gradiente de temperatura na forma geral dT/dx. A generalização correspondente da Equação 17.21 é dada por

H =dQdt

= -kA dTdx

(17.22)

O sinal negativo mostra que o fluxo de calor ocorre sempre no sentido da dimi-nuição da temperatura. Se a temperatura aumentar com o aumento de x, então dT/dx # 0 e H $ 0; o valor negativo de H, neste caso, significa que o calor é transfe-rido na direção x negativa, da temperatura alta para a baixa.

No isolamento térmico de edifícios, os engenheiros usam o conceito de resis-tência térmica, designado por R. A resistência térmica R de uma placa com área A é definida de modo que a taxa de transferência de calor H seja dada por

H =A1 TH - TC2

R (17.23)

onde TH e TC são as temperaturas das duas faces da placa. Comparando essa rela-ção com a Equação 17.21, vemos que R é dado por

R =Lk

(17.24)

onde L é a espessura da placa. A unidade SI de R é 1 m2 " K/W. Nas unidades usadas para materiais comerciais nos Estados Unidos, H é expresso em Btu/h, A está em pé2, e TH % TC em °F. (1 Btu/h ! 0,293 W.) As unidades de R são, então, pé2 " °F " h/Btu, embora os valores de R normalmente sejam indicados sem unida-des; uma camada de fibra de vidro com 6 polegadas de espessura tem um valor de R igual a 19 (ou seja, R ! 19 pés2 " °F " h/Btu), uma placa de 2 polegadas de es-puma de poliuretano tem um valor de R igual a 12, e assim por diante. Dobrando-se a espessura da placa, o valor de R também dobra. Uma prática comum nas novas construções em climas muito frios do hemisfério norte é empregar valores de R em torno de 30 para paredes externas e tetos. Quando o material isolante é disposto em camadas, como no caso de paredes duplas, isolamento com fibra de vidro e parte externa com madeira, os valores de R são somados. Você saberia dizer por quê?

TABELA 17.5 Condutividades térmicas.

Substância k (W/m " K)MetaisAlumínio 205,0Latão 109,0Cobre 385,0Chumbo 34,7Mercúrio 8,3Prata 406,0Aço 50,2Diversos sólidos (valores típicos)Tijolo (isolante) 0,15Tijolo vermelho 0,6Concreto 0,8Cortiça 0,04Feltro 0,04Fibra de vidro 0,04Vidro 0,8 Gelo 1,6 Lã mineral 0,04 Isopor 0,027Madeira 0,12% 0,04

Gases

Ar 0,024Argônio 0,016 Hélio 0,14Hidrogênio 0,14Oxigênio 0,023

BIO Aplicação Pele de animal versus gordura animal A pele de uma raposa do ártico é um bom isolante térmico, pois aprisiona o ar, que tem uma baixa condutividade térmica k. (O valor k ! 0,04 W/m " K para a pele é mais alto que para o ar, k ! 0,024 W/m " K, pois a pele também inclui pelos sólidos.) A camada de gordura abaixo da pele da baleia possui seis vezes a condutividade térmica da pele (k ! 0,24 W/m " K). Logo, uma camada de 6 cm de gordura (L ! 6 cm) é necessária para dar o mesmo isolamento de 1 cm de pele.

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AlgumasCondutividadesTérmicas

o Vidro,madeira,sãomauscondutoresdecalor.Osmetaissãobonscondutoresdecalor.

o Sentimosqueumobjetometálicotocadonumdiafrioémaisfrioque um demadeira, porque amadeira isola o calor damão nopontodecontato,aopassoqueometaloconduzedifunde.

o Líquidos,comoaágua,sãogeralmentemauscondutoresdecalor,emborapossamtransmiti-laporconvecção.

o Osmelhoresisolantestérmicossãoosgases,comooar.

o Embora o tecido de roupas e cobertores isole termicamente, oquemantémmelhorocalordocorposãoascamadasdearqueficam presas entre camadas de tecido, dificultando também asperdasporconvecção.

Exemplos

Consideremos uma barra homogênea de secção A, comprimento L, e condutividade térmica k. As extremidades estão em contato com reservatórios térmicos de temperaturas T2 e T1. A superfície lateral da barra está termicamente isolada.

Após um tempo suficientemente longo atinge-se um regime estacionário, ou seja, a temperatura ao longo da barra se torna independente do tempo (T só depende de x).

Condução do calor em uma BARRA HOMOGÊNEA

o Quando é atingido o regime estacionário, a corrente térmica dQ/dt não pode depender de x, ou seja, o fluxo de calor por unidade de tempo tem de ser o mesmo através de qualquer secção da barra.

o Com efeito, se assim não fosse, haveria acumulação (ou rarefação de calor em determinados pontos, cuja temperatura teria de aumentar (ou diminuir) com o tempo, contrariamente à hipótese.

Logo, temos dT/dx = constante (não depende de x), o que dá

Substituindo na lei de Fourier, temos (1=F=frio; 2=Q=quente):

Pcond é a taxa de condução (a quantidade de energia transferida por unidade de tempo)

dTdx

= −T2 − T1

L

dQdt

= − kAdTdx

= kATQ − TF

L

⇒ Pcond = kAT2 − T1

L

Consideremos uma barra composta de uma barra de comprimento L2 e condutividade térmica k2 e outra de comprimento L1 e condutividade k1 (com a mesma seção A).

Noregimeestacionárioofluxodecaloréomesmoemqualquerseçãoretadabarracomposta.

ConduçãodocaloremumaBARRACOMPOSTA

Consideremos&uma&barra&composta&de&uma&barra&de&comprimento&L2&e& conduTvidade& térmica& k2$ e& outra& de& comprimento& L1$ e&conduTvidade&k1$(com&a&mesma&seção&A).$$

No$$regime$estacionário$o$fluxo$de$calor$é$o$mesmo$em$qualquer$seção$reta$da$barra$composta.&

Condução&do&calor&em&uma&BARRA&COMPOSTA&&

ConvectionWhen you look at the flame of a candle or a match, you are watching thermalenergy being transported upward by convection. Such energy transfer occurswhen a fluid, such as air or water, comes in contact with an object whose tem-perature is higher than that of the fluid. The temperature of the part of the fluidthat is in contact with the hot object increases, and (in most cases) that fluidexpands and thus becomes less dense. Because this expanded fluid is now lighterthan the surrounding cooler fluid, buoyant forces cause it to rise. Some of the

In the steady state, the conduction rates through the two materials must beequal.This is the same as saying that the energy transferred through one materialin a certain time must be equal to that transferred through the other material inthe same time. If this were not true, temperatures in the slab would be changingand we would not have a steady-state situation. Letting TX be the temperature ofthe interface between the two materials, we can now use Eq. 18-32 to write

(18-34)

Solving Eq. 18-34 for TX yields, after a little algebra,

(18-35)

Substituting this expression for TX into either equality of Eq. 18-34 yields

(18-36)

We can extend Eq. 18-36 to apply to any number n of materials making upa slab:

(18-37)

The summation sign in the denominator tells us to add the values of L/k for allthe materials.

Pcond !A(TH " TC)

! (L/k).

Pcond !A(TH " TC)

L1/k1 # L2/k2.

TX !k1L2TC # k2L1TH

k1L2 # k2L1.

Pcond !k2A(TH " TX)

L2!

k1A(TX " TC)L1

.

Fig. 18-19 Heat is transferred at a steady rate through a composite slab made up oftwo different materials with different thicknesses and different thermal conductivities.The steady-state temperature at the interface of the two materials is TX.

Cold reservoir at TC

Hot reservoir at TH

k1

L1

Q

TX

k2

L2

The energy transfer persecond here ...

... equals the energytransfer per second here.

CHECKPOINT 7

The figure shows the face andinterface temperatures of a com-posite slab consisting of four

25°C 15°C 10°C –5.0°C –10°C

a b c d

materials, of identical thicknesses, through which the heat transfer is steady. Rank the ma-terials according to their thermal conductivities, greatest first.

49518-12 H EAT TRAN S FE R M ECHAN I S M SPART 2

HALLIDAY REVISED

halliday_c18_476-506v2.qxd 22-10-2009 12:03 Page 495

Se a junção entre as duas está a uma temperatura intermediária Tx , no regime estacionário teremos:

Da expressão anterior podemos obter TX :

Substituindo TX na expressão para Pcond , temos

A expressão anterior pode ser generalizada facilmente para o caso de uma barra composta por n materiais diferentes:

Pcond =k2A (TH − TX)

L2=

k1A (TX − TC)L1

TX =k1L2TC + k2L1TH

k1L2 + k2L1

Pcond =A (TH − TC)L1/k1 + L2/k2

Pcond =A (TH − TC)

∑ (L /k)

Exemplo:ajanelamalvedadaExemplo(01:

Uma(janela(cuja(área(é(de(2,0(m2 (é(envidraçada(com(vidro(de(espessura(de(

4,0(mm.(A(janela(está(na(parede(de(uma(casa(e(a(temperatura(externa(é(10°C.A(temperatura(no(interior(da(casa(é(25°C(e(a(condutividade(térmica(do(vidro(

é(0,8(W/m°Ca)(Quanta(energia(é(transferida(através(da(janela(pelo(calor(em(1,0(hora?

b)(Se(a(energia(elétrica(custa(R$0,29/kWh,(quanto(custa(para(repor(com(

aquecimento(elétrico(essa(transferência(de(energia?

a)(P = kAT2 − T 1

L→ P = 0,8 × 2,0

25 −104,0 ×10−3

→ P = 6,0 ×103 (W

P =QΔt

⇒ Q = P Δt → Q = 6,0 ×103 × 3600 → Q = 2,16 ×107 J

b)(Q = P Δt → Q = 6,0kW ×1(hora → Q = 6,0(kWh

Custo(=(0,29R$kWh

× 6,0(kWh → Custo(=(R$1,74

Exemplo:&a&janela&mal&vedada&&

Transferência de calor por radiação (1)

o A radiação eletromagnética transporta energia. Por esse motivo, ela pode transferir calor de um ponto a outro. Isto é chamado de radiação térmica. A troca de energia e feita por meio de ondas eletromagnéticas !!!

o A radiação térmica é emitida por um corpo aquecido, e, ao ser absorvida por outro corpo, pode aquecê-lo, convertendo-se em calor.

o Não é necessário meio algum para a transferência de calor via radiação - por exemplo, a radiação pode viajar do Sol até nos através do vácuo.

o Todo corpo acima do zero absoluto emite radiação térmica o Todo corpo em um ambiente a temperatura acima do zero

absoluto absorve radiação térmica do ambiente.

Transferência de calor por radiação (2)

A taxa Prad na qual um objeto emite energia por meio de radiação eletromagnética depende da área A da superfície do objeto e da temperatura T dessa área. Para T em kelvins, Prad é dada por:

• σ = 5,6703 X 10-8 W/m2 K4 é chamada de constante de Stefan-Boltzmann

• ε é a emissividade da superfície do objeto, a qual tem um valor entre 0 e 1, dependendo da composição da superfície.

• Uma superfície com ε = 1 é chamada de corpo negro. • Veja que quando um corpo tem T=0 , não emite radiação térmica.

Prad = εσAT4

Transferênciadecalorporradiação(3)Consideremos um corpo (com temperatura T) em contato com o ambiente (com temperatura Tamb).

A taxa Pabs na qual o corpo absorve energia através de radiação térmica de seu ambiente é dada por:

O corpo irradiará energia para o ambiente enquanto ele absorve energia do ambiente. Logo, a taxa líquida Pres de troca de energia com o ambiente devida à radiação térmica é:

Pres é positiva se a energia líquida estiver sendo absorvida por radiação e negativa se ela estiver sendo perdida por radiação.

Pabs = εσAT4amb

Pres = Pabs − Prad = εσA (T4amb − T4)

Exemplo4:Exemplo(02:

Estime(a(ordem(de(grandeza(da(temperatura(de(uma(lâmpada(de(100W(quando

ela(está(ligada.

1)(Considerações(iniciais:(T T0 ((e((e ≈1

P = eσAT 4 → T =PσA

4

2)(Área(do(filamento:

filamento→ aproximadamente(10cm(de(comprimento(e(0,05(mm(de(raio

A = 2πrL→ A ≈ 2 × 3,14 × 5 ×10−5 × 0,1= 3,14 ×10−5 → A ≈ 3×10−5m2

T ≈100

5,7 ×10−8 × 3×10−54 → T ≈ 2,7 ×103 (((ou((( T ~103K

Exemplo&4:&&

o Um termograma de cores artificiais revela a taxa com que a energia é irradiada por uma casa.

o As taxas, da maior para a menor, têm o código de cores branca, amarela, vermelha, violeta, verde e preta.

o Podemos afirmar que o telhado e as janelas (partes mais claras) estão pouco isoladas.

Convecção

• A convecção ocorre tipicamente num fluido, e se caracteriza pelo fato de que o calor é transferido pelo movimento do próprio fluido, que constitui uma corrente de convecção.

• Um fluido aquecido localmente em geral diminui de densidade e por conseguinte tende a subir sob o efeito gravitacional (pela força de empuxo),

• O fluido mais frio que esta nas vizinhanças escoa para tomar o lugar do fluido mais quente que sobe, e o processo continua. (isto gera correntes de convecção)

• Exemplos: ventos, correntes marinhas, a chama de um fósforo, correntes termais ascendentes na atmosfera (usadas por pára-quedistas e por pássaros).

• A modelagem matemática da convecção é complexa. Não será estudada neste curso.

Convecção no interior do Sol

Energia é transportada para a superfície do Sol por enormes células de convecção nas quais um gás quente sobe em direção à superfície ao longo da parte central da célula e um gás mais frio desloca-se para baixo da superfície pelos lados.

Detalhe da fotosfera do Sol mostrando as células de convecção, que têm entre 2 000 e 5 000 km de extensão e duram entre 5 e 10 min.

No Sol, a convecção ocorre ao longo da região mais externa, com uma espessura de aproximadamente um terço do raio. A convecção termina justo abaixo da superfície visível mas seus efeitos podem ser vistos pela granulação solar.

raio do Sol ≈ 700.000 km

GarrafaTérmica(garrafadeDewar)

Consiste de uma garrafa menor dentro de outra maior, e estas duas seladas no mesmo gargalo.

• No espaço estreito entre elas existe algo próximo do vácuo que impede a condução e a convecção do calor. • A superfície interna do frasco externo e a superfície externa do frasco interno têm um revestimento reflexivo, geralmente metálico ou similar, para impedir que o calor seja transmitido através de radiação. • A pouca transferência de calor ocorre quase que inteiramente através da tampa.

é um objeto projetado para fornecer um isolamento térmico quase perfeito.