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CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 
UGO SANTANA 
CONCEITOS FÍSICOS BÁSICOS 
Quando dois corpos trocam de calor em busca do equilíbrio térmico, esse fenômeno pode ocorrer 
de duas formas: com a mudança de temperatura dos dois corpos, ou ainda sem mudança de 
temperatura, mas com a mudança de estado físico da água. 
CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA 
SECAS 
Radiação 
 
Condução 
 
Convecção 
Condensação 
 
Evaporação 
ÚMIDAS 
TROCAS 
TÉRMICAS 
Com mudança 
de temperatura. 
Com mudança 
do estado físico 
da água. 
Pode-se observar, no exemplo da água, com troca de calor constante existem momentos em que 
a temperatura varia, que é o chamado Calor Sensível, ou momentos em que a temperatura não 
varia e o calor é usado para a mudança de estado físico, que é chamado de Calor Latente. 
CALOR
LATENTE
FUSÃO VAPORIZAÇÃOLÍQUIDOSÓLIDO GÁS
CALOR
LATENTE
CALOR
SENSÍVEL
CALOR
SENSÍVEL
CALOR
SENSÍVEL
TE
M
PE
R
AT
U
R
A
CALOR
100ºC
0ºC
CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA 
TROCAS TÉRMICAS SECAS 
CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA 
RADIAÇÃO 
CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA 
A troca de calor por radiação é aquela que ocorre entre mais de um corpo, à distância, através da 
emissão de radiação. Vale ressaltar que radiação não é calor, mas os corpos transformam o calor 
em radiação, que também é um tipo de energia. Essa radiação é emitida por um corpo e 
absorvida por outro e assim torna-se calor. 
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DISTÂNCIA
RADIAÇÃO
EMITE 
RADIAÇÃO 
ABSORVE 
RADIAÇÃO 
TRANSFORMA 
EM CALOR 
RADIAÇÃO NÃO 
É CALOR 
Além disso, quanto maior à temperatura de um mesmo objeto, mais as partículas se movimentam 
e mais radiação ele emite. Porém, deve-se ter em mente que cada superfície tem uma 
capacidade distinta de emitir radiação. 
menor emissão maior emissão 
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De toda a radiação que incide sobre um corpo opaco parte é refletida (R) e a outra parte é 
absorvida (A). No caso de corpos transparentes, a radiação pode ainda ser transmitida (T). 
Mesmo que não esteja absorvendo ou refletindo, o corpo emite (E) radiação para o ambiente. 
A
A A
R
RADIAÇÃO
R
EE
E
E E
A A
RR
EE
T
E E
RADIAÇÃO
OBJETO 
OPACO 
OBJETO 
TRANSPARENTE 
CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA 
RADIAÇÃO
RADIAÇÃO
ÁREA ÁREA
Quanto mais perpendicular a radiação atingir uma superfície, mais ela é absorvida pela superfície. 
Quanto mais inclinada a radiação é em relação à superfície, a mesma intensidade é espalhada 
por uma área maior, fazendo com que um determinado ponto absorva menos radiação. 
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RADIAÇÃO PERPENDICULAR 
EM RELAÇÃO À SUPERFÍCIE 
RADIAÇÃO INCLINADA EM 
RELAÇÃO À SUPERFÍCIE 
O Sol transmite calor para os corpos que o circulam a partir da radiação. Vale lembrar que a 
radiação é o tipo de troca térmica que ocorre entre dois objetos localizados à uma certa distância 
e pode ocorrer mesmo no vácuo. 
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A radiação eletromagnética solar é composta por um espectro, ou seja, um conjunto de ondas 
com comprimentos e frequências diferentes. 
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ESPECTRO
TÉRMICO
LUZ VISÍVEL
RAIOS XRAIOS GAMA UV IR FM AMMICROONDAS ONDAS LONGAS DE RÁDIO
FREQÜÊNCIA
COMPRIMENTO DE ONDA
A radiação solar atinge o edifício, sendo absorvida pelas superfícies e aquecendo os elementos 
expostos. Esses elementos aquecidos são capazes de emitir radiação infravermelha, tanto para o 
exterior quanto para o interior. 
RADIAÇÃO SOLAR 
ONDAS CURTAS 
RADIAÇÃO INFRAVERMELHA 
ONDAS LONGAS 
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A 
R R 
A 
R R 
E 
E E 
E 
E E 
A transparência está ligada a tipos diferentes de ondas. Um determinado material, como o vidro, é 
transparente para radiação visível, porém é opaco para ondas infravermelhos. 
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O chamado efeito estufa acontece quando a radiação de onda curta vinda do Sol atravessa o 
vidro e aquece o interior. A radiação de onda longa emitida pelo interior por sua vez não consegue 
atravessar o vidro de volta, fazendo com que a temperatura se eleve com grande velocidade. 
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RADIAÇÃO SOLAR 
ONDAS CURTAS 
RADIAÇÃO INFRAVERMELHA 
ONDAS LONGAS 
A 
R R 
A 
R R 
E 
E 
E A 
R R 
T 
E 
R 
R 
R 
R 
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10
20
30
40
50
60
70
80
90
10
0
ABSORÇÃO
ONDAS CURTAS
FA
TO
R
 D
E 
EM
IS
SÃ
O
 
O
N
D
A
S
 L
O
N
G
A
S
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
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TE
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 B
RA
NC
A
Pintura na cor branco: absorve pouca radiação solar (onda curta), mas emite muita radiação 
infravermelha (onda longa). 
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Os materiais absorvem diferentes parcelas de radiação e também emitem quantidades diferentes 
de radiação mesmo estando à mesma temperatura. 
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CONDUÇÃO 
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A condução é a troca térmica que ocorre por diferença de temperatura entre dois corpos em 
contato ou em um mesmo corpo com partes a diferentes temperaturas. 
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CONTATO
CONDUÇÃO
DISTÂNCIA
SEM CONDUÇÃO
A troca de calor por condução depende da área que está em contato, da espessura do corpo em 
que o calor deve atravessar e do tipo de material. Cada material apresenta capacidade diferente 
de conduzir calor. A essa característica dá-se o nome de Condutividade. 
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MATERIAL α
MATERIAL α
MENOR ESPESSURA
CONDUÇÃO MAIS RÁPIDA
MATERIAL α
MENOR ÁREA
CONDUÇÃO MAIS LENTA
MATERIAL β
MAIOR CONDUTIVIDADE
CONDUÇÃO MAIS RÁPIDA
Alguns tipos de objetos possuem elementos com características que dificultam a condução do 
calor. A madeira dificulta a transferência de calor, se comparada com o aço. 
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Em um edifício o ganho de calor principal ocorre por radiação, porém a condução ocorre nos 
elementos construtivos, e conduzem o calor entre a superfície externa e a interna. A condução é 
responsável também pela perda de calor entre a superfície interna e externa. 
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CONVECÇÃO 
CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA 
Quanto maior o ganho de calor, maior é o movimento molecular, e mais afastadas as partículas se 
tornam ocupando mais espaço e reduzindo a densidade. Quanto menor o calor, o inverso ocorre, 
aumento a densidade do corpo. 
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CALORCALORCALOR
Um fluido, quando é aquecido, diminui sua densidade e com isso torna-se mais leve, 
movimentando-se para cima e ocupando o espaço da massa mais fria. Essa última, aumenta sua 
densidade,tornando-se mais pesada e movimentando-se para baixo. A esse movimento dá-se o 
nome de convecção. 
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MAIS LEVE
SOBE
MASSAS DE ÁGUA
COM TEMPERATURAS 
DIFERENTES
MAIS PESADO
DESCE
Na movimentação das massas, quando o fluido entra em contato com uma superfície sólida, 
ocorre a transferência de calor. Se a superfície sólida for mais quente reduz sua temperatura e 
cede energia térmica para o fluido que continua sua movimentação. Vale ressaltar que a troca de 
calor por convecção também pode ocorrer do fluido para o sólido. 
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CORPO SÓLIDO CORPO SÓLIDO CORPO SÓLIDO 
CORPO FLUIDO CORPO FLUIDO CORPO FLUIDO 
Em alguns casos, torres de exaustão em telhados giram pela movimentação ascendente do ar e 
não necessitam de motor. 
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TROCAS TÉRMICAS ÚMIDAS 
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UMIDADE 
CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA 
A umidade é a quantidade de água contida em um determinado volume de ar. Ela pode ser 
medida de duas maneiras: a Umidade Absoluta e a Umidade Relativa. 
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ABSOLUTA 
RELATIVA 
UMIDADE 
Quantidade de água, normalmente 
medida em gramas, para cada 
quantidade de ar seco, normalmente 
medido em quilogramas. 
Porcentagem de água presente no ar 
a uma determinada temperatura, 
comparada a quantidade máxima 
que esse ar pode absorver. 
Umidade Absoluta é a quantidade de água, normalmente medida em gramas, para cada 
quantidade de ar seco, normalmente medido em quilogramas. 
+ 
Quantidade em 
gramas de água 
01 quilograma de 
ar seco 
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Umidade Relativa é a porcentagem de água presente no ar a uma determinada temperatura, 
comparada a quantidade máxima de água que esse ar pode absorver. 
Quantidade máxima que 
o ar pode absorver a 
determinada temperatura 
volume de ar 
Quantidade de água 
existente no volume de ar 
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Quanto mais quente está o volume de ar, maior é a capacidade de absorver água. Com o 
afastamento das partículas, outras partículas podem ser incorporadas. Com o resfriamento do ar, 
o inverso ocorre. 
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Se um volume de ar tem uma quantidade de água máxima a ser absorvido, e essa quantidade é 
atingida, diz-se que o ar está saturado. Lembre-se que essa quantidade é relativa pois depende 
da temperatura do ar. 
SATURADO 
 
Não pode mais absorver água 
na presente temperatura. 
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INSATURADO 
 
Pode absorver mais água na 
presente temperatura. 
SECO 
 
Ar sem presença de água. 
Quanto mais quente é o ar, mais água é absorvida. Se o ar saturado, ou seja, com 100% da 
umidade possível, tiver sua temperatura reduzida, não suporta mais a quantidade de água 
absorvida. Se o ar saturado, tiver sua temperatura aumentada, deixará de ser saturado e será 
possível absorver mais água. 
25
20
15
10
05
00
60%
50%
40%
30%
20%
10%
00 05 10 15 20 25 30 35
g/kg
ºC
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CARTA PSICROMÉTRICA 
25
20
15
10
05
00
60%
50%
40%
30%
20%
10%
00 05 10 15 20 25 30 35
g/kg
ºC
Observe que o ar saturado, ou seja, com 100% de umidade relativa a 30ºC possui mais de 25 
gramas em cada quilograma de ar. Porém, ele saturado a uma temperatura de 15ºC possui um 
pouco mais de 10 gramas. 
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CARTA PSICROMÉTRICA 
EVAPORAÇÃO E CONDENSAÇÃO 
CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA 
Da mesma maneira, quando um ar não possui a quantidade máxima de água possível de ser 
absorvida, e entra em contato com um corpo d’água, ele é capaz de absorver uma determinada 
quantidade. A esse fenômeno dá-se o nome de evaporação. 
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AR COM 
MENOR UMIDADE
AR COM
MAIOR UMIDADEEVAPORAÇÃO
CORPO D’ÁGUA
Se um ar saturado, ou seja, com a quantidade máxima de água possível reduz a temperatura, ele 
não consegue mais segurar a mesma quantidade de água de antes, liberando no espaço. A essa 
fenômeno dá-se o nome de condensação. 
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CONDENSAÇÃO
AR SATURADO AR SATURADO
TEMPERATURA
ELEVADA
TEMPERATURA
REDUZIDA
A utilização de corpos d’água próximo a edificações pode ser benéfico para o conforto em casos 
de regiões quentes e secas. A água é evaporada, aumentando a umidade relativa do ar e 
reduzindo a temperatura do mesmo. 
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Orvalho se forma pela condensação da água contida em uma massa de ar saturado, quando a 
temperatura reduz durante a noite. 
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