Absorção de Calor

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Marabá - PA, 29 de abril de 2016. 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO SUL E SUDESTE DO PARÁ 
FACULDADE DE ENGENHARIA DE MATERIAIS 
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
ABSORÇÃO DE CALOR: PAPEL PRETO 
E PAPEL BRANCO 
 
 
 
 
 
 
 
ADRIANO SOUZA DA COSTA 
JÉSSICA P. VEIGA W. RODRIGUES 
PABLO DA SILVA FERREIRA 
PETRI WILLIAN DOS SANTOS FURTADO 
ROBERTO N. DA S. GONÇALVES 
 
 
 
 
 
ADRIANO SOUZA DA COSTA 
JÉSSICA POLLYANNA VEIGA WANZELER RODRIGUES 
PABLO DA SILVA FERREIRA 
PETRI WILLIAN DOS SANTOS FURTADO 
ROBERTO NAZARENO DA SILVA GONÇALVES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ABSORÇÃO DE CALOR POR RADIAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Relatório de prática experimental “Absorção de 
calor por radiação” realizada no dia 20 de abril de 2016, 
na disciplina Física Geral II, turma IGEM01016, 
ministrada pelo Prof. Dr. José Elisandro de Andrade na 
Universidade Federal do Sul e Sudeste do Pará. 
 
ÍNDICE 
 
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................. 4 
1.1. TIPOS DE PROPAGAÇÃO DE CALOR .......................................................................... 4 
1.2. FLUXO DE CALOR ........................................................................................................... 4 
2. OBJETIVOS ...................................................................................................................... 4 
3. MATERIAIS E MÉTODOS ............................................................................................. 4 
3.1. MATERIAIS UTILIZADOS .............................................................................................. 4 
3.2. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL .............................................................................. 5 
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES .................................................................................... 6 
5. CONCLUSÃO ................................................................................................................... 7 
6. BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................... 7 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
1.1. TIPOS DE PROPAGAÇÃO DE CALOR 
 
A propagação do calor entre dois sistemas pode ocorrer através de três processos 
diferentes: a condução, a convecção e a irradiação. 
A condução térmica, é um processo de transmissão de energia de molécula para 
molécula sempre no sentido das temperaturas mais altas para as mais baixas. Na convecção 
térmica, as partes diferentemente aquecidas de um fluido movimentam-se no seu interior 
devido às diferenças de densidades das porções quente e fria do fluido. Tanto a convecção 
como a condução não podem ocorrer no vácuo, pois necessitam de um meio material para que 
possam ocorrer. E na irradiação, a propagação de energia é através de ondas 
eletromagnéticas. Quando a energia dessas ondas é absorvida por um corpo, intensifica-se a 
agitação de suas moléculas, gerando o aumento de temperatura. Esse tipo de propagação 
energética pode ocorrer no vácuo. 
 
1.2. FLUXO DE CALOR 
 
A unidade de fluxo de calor no SI é o watt (W), isto é, joule por segundo. No 
entanto, são muito usadas as unidades caloria por segundo (cal/s) e caloria por minuto 
(cal/min). A definição de fluxo de calor é válida qualquer que seja o processo de propagação 
de calor através da superfície. 
 
2. OBJETIVOS 
 
 Determinação experimental e comparação da variação de absorção de calor por radiação 
utilizando um papel branco e um preto ligados à base de termômetros, durante o tempo de 
20 minutos. 
 
3. MATERIAIS E MÉTODOS 
 
3.1. MATERIAIS UTILIZADOS 
 
Os materiais utilizados para este experimento foram dois termômetros de 
composto de mercúrio, um propagador de calor da marca Cidepe ®, dois papéis de cores preta 
e branca, e o cronômetro do celular para demarcar o tempo. A Figura 1, mostra o aparato 
experimental ultilizado nesta prática experimental. 
 
 
Figura 1. Aparato de propagação de calor por radiação. (Fonte: os autores). 
 
3.2. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
No procedimento experimental, adaptou-se os papéis preto e branco nas bases dos 
termômetros e foram suspensos em um pedestal logo à frente da lâmpada do propagador de 
calor. Em seguida, iniciou-se a contagem de 20 minutos a partir do momento em que se 
ascendeu a lâmpada. A tabela 1 contém os dados das temperaturas demarcadas nos 
termômetros no intervalo de minuto a minuto, isto é, totalizando vinte demarcações. 
 
Tempo, min Temperatura do papel branco (°C) Temperatura do papel preto (°C) 
0,00 26,0 27,0 
1,00 30,0 39,0 
2,00 32,0 44,0 
3,00 33,0 47,0 
4,00 34,0 48,0 
5,00 35,0 49,5 
6,00 35,0 50,0 
7,00 35,0 50,5 
8,00 34,0 50,5 
9,00 35,5 50,0 
10,0 36,0 50,5 
11,0 35,5 51,0 
12,0 35,5 50,5 
13,0 35,5 50,0 
14,0 36,0 50,5 
15,0 36,0 50,0 
16,0 35,5 50,0 
17,0 35,5 50,5 
18,0 35,5 49,5 
19,0 36,0 50,5 
20,0 36,5 51,0 
Tabela 1. Resultados experimentais. 
 
 
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
O comportamento da absorsão de calor de cada um dos papéis ao longo do tempo, 
é mostrada na figura 2, em que a função superior corresponde ao experimento do termômetro 
envolvido com o papel preto e a função inferior ao do termômetro com o papel branco. 
 
Figura 2. Gráfico do comportamento das medições. 
 
Uma análise que pode ser feita é que, para o termômetro com papel preto, a 
absorção de calor aconteceu de maneira mais rápida nos primeiros minutos. Por exemplo, na 
faixa dos 2 minutos, a função do termômetro de papel preto demarcava 44,0 °C e começou a 
obter uma certa estabilidade quando os 5 minutos, oscilando a temperatura entre 49,5 °C e 
51,0 °C. Em contrapartida, o termômetro envolvido com papel branco demarcava somente 
32,0 °C nos primeiros 2 minutos e começou a se estabilizar somente após 9 minutos, 
oscilando entre 35,5 °C e 36,5 °C. Ressalta-se que a ausência das pequenas oscilações é foi 
natural ocorrer devido à submissão do experimento ser realizado debaixo de um ar-
condicionado à aproximadamente 22,0 °C com a presença de todo o calor emanado das 
pessoas ao redor. 
O principal motivo do fenômeno da diferença entre as medidas é de que o papel 
preto tem a capacidade de absorver mais calor, devido à sua característica de ausência de cor. 
Por outro, o papel branco é presença de todas as cores, logo a capacidade de refletir as ondas 
de calor faz com que a energia “bata” mas não seja absorvida tanto quanto ao papel preto. 
 
 
5. CONCLUSÃO 
 
Com o experimento obtido, pode-se verificar a importância de ter o entendimento 
de tal comportamento obtido de forma experimental, pois observando e comparando os 
resultados de como é a transferência de calor por radiação, ajuda a moldar e fixar o 
entendimento de tais fenômenos para ser ter percepção de como aplicar o conhecimento de 
transmissão de calor em projetos de engenharia, principalmente quando o assunto se envolve 
máquinas térmicas que geram muita energia em formato de calor e é transferida para outros 
componentes e peças dentro dela, podendo ou não serem benéficos para a mesma. 
 
 
6. BIBLIOGRAFIA 
 
[1] HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física: Gravitação, 
ondas e termodinâmica. 9 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. 
[2] TIPLER, P. A.; MOSCA, G. Física para Cientistas e Engenheiros. Mecânica, oscilações e 
ondas, termodinâmica. 6 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009. 
[3] JEWETT JR, J. W.; SERWAY, R. A. Física para cientistas e engenheiros: Oscilações,ondas e ondas, termodinâmica. São Paulo: Cengage Learning, 2011.