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PROPAGAÇÃO DO CALOR PROPAGAÇÃO DO CALOR

PROPAGAÇÃO DO CALOR. 2 PROCESSOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR Condução Convecção Radiação térmica Condução ConvecçãoRadiação térmica

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  • PROPAGAO DO CALOR

  • *PROCESSOS DE TRANSFERNCIA DE CALOR ConduoConvecoRadiao trmicaConduoConvecoRadiao trmica

  • Conduo trmica

    a propagao de calor em que a energia trmica passa de partcula para partcula, sem transporte de matria. Ocorre principalmente nos metais (condutores trmicos).

    Exemplos de isolantes trmicos: gua, gelo, ar, l, isopor, vidro, borracha, madeira, serragem, etc.

  • 1. Conduo trmica

    Aplicaes de isolantes trmicos:

    Exemplo1: Os iglus, embora feitos de gelo, impedem a conduo de calor para o meio externo. Elevando, assim sua temperatura interna.

  • 1. Conduo trmica

    Exemplo2:As roupas de frio so um exemplode isolante trmico; o ar que fica retido entre suas fibras dificulta a conduo de calor.

    Os pelos dos animais e a serragem tambm so bons isolantes trmicos porque retm ar.

  • *FLUXO DE CALOR NA CONDUO Lei de Fourier:

    K a condutividade trmica [W/(m C)]K (Fe a 300K) = 80,2 W/(m C)K (gua a 300K) = 5,9 x 10-1 W/(m C)K (ar a 300K) = 2,6 x 10-2 W/(m C)

  • Deduo Qualitativa da Lei de Fourier:

    https://www.youtube.com/watch?v=FoWOMjAgbgg

  • EXEMPLO:

  • 2. Conveco trmica a propagao de calor com transporte de matria. Ocorre somente nos lquidos e gases.

    Exemplo1: gua no fogo.A gua quente na parte inferior,menos densa, sobe, enquanto a gua Fria na parte superior, mais densa, desce.Esse movimento de gua quente e friagua fria, chamado de corrente de conveco, faz com que a gua se aquea como um todo.

  • 2. Conveco trmica

    Exemplo2: Ar condicionado.Para facilitar o resfriamento de umasala, o condicionador de ar deve sercolocado na parte superior da mesma.Assim, o ar frio lanado, mais denso,desde, enquanto o ar quente na parteinferior, menos denso, sobe (correntede conveco).

  • 2. Conveco trmica

    Exemplo3: Geladeira.

    Para facilitar o resfriamento da geladeira,o congelador deve ser colocado na partesuperior da mesma. Assim, o ar frioprximo ao congelador, mais denso, desce,enquanto o ar quente na parte inferior, menosdenso, sobe (corrente de conveco).

  • 2. Conveco trmicaExemplo5: Brisa litornea: De dia, o ar junto areia se aquece e, por ser menos denso, sobe e substitudo pelo ar frio que estava sobre a gua. Assim, forma-se a brisa que sobra do mar para a terra, a brisa martima.

    noite, o ar junto gua, agora mais aquecido, sobe e substitudo pelo ar frio que estava sobre a areia. Assim, forma-se a brisa que sopra da terra para o mar, a brisa terrestre.

  • 3. Irradiao trmica a propagao de calor atravs de ondas eletromagnticas, principalmente os raios infravermelhos (chamados de ondas de calor). Ocorre inclusive no vcuo.

  • *TRANSMISSO DE CALOR POR RADIAO

  • *REFLEXO O refletor perfeito (espelho ideal), r = 1. Absoro Um corpo negro (absorvedor perfeito), a = 1. Um corpo cinzento, a < 1. Transmisso Um corpo transparente, t 0 (zero). Um corpo opaco, t = 0 (zero). Modelos adotados na radiao trmica

  • *TRANSMISSO DE CALOR POR RADIAOLei dos Intercmbios: Todo bom absorvedor um bom emissor de radiao trmica e todo bom refletor um mau emissor de radiao trmica. Corpo negro tambm o emissor ideal de radiao trmica (radiador ideal)!!!! Corpos Escuros: bons absorvedores e emissores de radiao trmica. Ex.: fuligem (a = = 0,94).Corpos claros e polidos: maus absorvedores e emissores de radiao trmica. Ex.: prata polida (a = = 0,02).

  • *FLUXO DE CALOR NA RADIAOLei de Stefan-Boltzmann:E Poder emissivo [W/m2]; emissividade (0 1); Constante de Stefan-Boltzmann [5,7 x 10-8 W/(m2 K4)];T Temperatura absoluta do corpo (K).

  • GARRAFA TRMICA (Vaso de Dewar):A garrafa trmica tem por finalidade evitar as propagaes de calor. Ela constituda por uma ampola de vidro com faces espelhadas (as faces espelhadas evitam a irradiao). A ampola tem parede dupla de vidro com vcuo entre elas (o vcuo evita a conduo e a conveco). Externamente, uma camada de plstico protege a ampola.