TERMOLOGIA AULA 2

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TERMOLOGIA: CALORIMETRIA, CONCEITO DE CALOR, PROCESSOS DE TRANSMISSÃO DO CALOR: CONDUÇÃO, CONVECÇÃO E IRRADIAÇÃO OU RADIAÇÃO.
Calorimetria: Conceito de calor; processos de transmissão do calor: Condução, convecção e radiação
Calorimetria: é a parte da Física que estuda as trocas de energia entre os corpos quando essa energia está na forma de calor.
 
Calor: é a energia térmica em trânsito de um corpo com maior temperatura para um corpo com menor temperatura.
Essa transferência de calor entre os corpos pode ocorrer de três formas diferentes, quais sejam: Condução, Convecção e Irradiação.
Na figura, observa-se dois corpos em temperaturas diferentes, o calor é a energia que está transitando do corpo B para o corpo A, conforme indicado na seta em amarelo, assim pode-se concluir que o corpo B possui temperatura maior que o corpo A.
FORMAS DE PROPAGAÇÃO DE CALOR
Condução
A condução de calor ocorre entre corpos em contato direto. Essa energia é transferida da parte que se encontra com maior temperatura (maior agitação das moléculas) para a parte do corpo com menor temperatura (menor agitação das moléculas), por exemplo, quando se coloca uma colher de metal em contato com uma chama (fogo) acesa, a primeira parte a ter um aumento de temperatura é a parte em contato com a chama (fogo) e gradativamente essa energia se propaga para toda a extensão da colher.
Para saber quão bem um objeto sólido conduz calor é necessário conhecer as ligações em sua estrutura atômica ou molecular. Os sólidos formados com um ou mais de seus elétrons mais externos “fracamente” ligados, são bons condutores de calor (e eletricidade). Os metais possuem elétrons livres para transportar energia por meio de colisões através do metal, por essa razão os metais são os melhores condutores de calor e eletricidade.
Convecção
Na convecção o calor se propaga pelo transporte de matéria, devido a uma diferença de densidade e a ação da gravidade. Como há transporte de matéria, esse processo ocorre em fluidos (líquidos e gases).
Por exemplo, quando colocamos uma panela com água para esquentar em uma chama no fogão, a parte mais próxima a chama se aquece, aumentando a temperatura e diminuindo a densidade, esse líquido menos denso sobe, em razão do empuxo, ao passo que a parte do líquido mais fria e mais densa desce, devido a ação da gravidade. Assim, nesse processo surgem as correntes de convecção, fazendo com que as partes quentes se misturem com as partes frias até que todo o líquido se aqueça por igual.
Da mesma forma ocorre com os gases, por exemplo com o uso de ar-condicionado que diminui a temperatura do gás, fazendo com que fique mais denso e o ar desça e o ar mais quente suba por ser menos denso, até o momento que todo o ar contido em um ambiente fique com a mesma temperatura, por essa razão é que o ar-condicionado em regra é instalado na parte de cima nos ambientes climatizados.
Irradiação
A irradiação (ou radiação) é a forma de propagação de calor ocorre através das ondas eletromagnéticas, chamadas ondas de calor ou calor radiante. Essa forma de propagação, ao contrário da condução e da convecção, não necessita de um meio material para ocorrer, isto é, ela (a irradiação) ocorre no vácuo também. Portanto, a irradiação ocorre no vácuo, onde não existe um meio material para que ela se propague, e também ocorre onde existe um meio material, como aqui na superfície da Terra.
A energia vinda do Sol atravessa o espaço, depois a atmosfera terrestre para, então, aquecer a superfície da Terra. Essa energia não passa através da atmosfera por condução, pois o ar é um mau condutor. Também não passa por convecção, pois essa só tem início quando a Terra já está aquecida. Também no vácuo entre a atmosfera e o Sol não é possível haver transmissão da energia solar por condução ou convecção, pois precisam de um meio material para ocorrer tais hipóteses. Assim, a energia deve ser transmitida por irradiação (radiação). A energia transmitida dessa maneira é denominada energia radiante que está na forma de ondas eletromagnéticas, tais como: microondas, infravermelha, luz visível e etc.
Praticando a aprendizagem:
Questão 1 - (UFSCar) Um recipiente cilíndrico de vidro tem área da base relativamente pequena se comparada com sua altura. Ele contém água em temperatura ambiente até quase a sua borda e é colocado sobre a chama de um fogão, como ilustra a figura.
A transmissão do calor por meio das moléculas da água durante seu aquecimento ocorre apenas por
a)convecção.
b)condução.
c)irradiação.
d)condução e convecção.
e)convecção e irradiação.
Praticando a aprendizagem:
Questão 2 - Marque a alternativa correta a respeito dos processos de propagação de calor.
a) A convecção é o processo de propagação de calor que proporciona o efeito das brisas marítimas.
b) O processo de irradiação de calor ocorre somente no vácuo.
c) Os processos de propagação de calor por condução e convecção ocorrem em todos os tipos de meios.
d) A condução térmica ocorre somente em líquidos.
e) A irradiação é um processo de transferência de calor que ocorre por meio de ondas eletromagnéticas pertencentes ao espectro visível.