pratica 11 transferencia de calor

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS
CURSO: BACHARELADO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA
DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE ONDAS E TERMODINÂMICA
NOTA
EXPERIMENTO 10: TEMPERATURA E CALOR – TRANSFERÊNCIA DE CALOR
PROF. JOSÉ LUIZ
ALUNO(A): TURMA: DATA: 
1 – OBJETIVO: Estudar as formas de propagação do calor e as condições necessárias para a troca de calor entre os 
corpos. Verificar que o fluxo térmico sempre ocorre no sentido da temperatura mais alta para a mais baixa.
2 – TEORIA: A transferência de calor ocorre normalmente de uma região de temperatura mais alta para outra de 
temperatura mais baixa. O calor pode ser transferido por três maneiras distintas: condução, convecção e radiação. A 
condução é a transferência de calor por meio de agitação molecular dentro de um material. Uma região do material com 
energia cinética molecular mais alta passará energia térmica para outra região com menor energia molecular através de 
colisões moleculares. A transferência de calor é feita de molécula a molécula, porém, sem o deslocamento de matéria. Se 
dois objetos com temperaturas diferentes forem mantidos em contato, haverá condução de calor de um para o outro. A 
convecção é a transferência de calor por movimento de massa de um fluido (líquido ou gás) quando o fluido aquecido 
tende a se mover para longe da fonte de calor. O espaço deixado pelas partículas com energia térmica mais alta passa a 
ser ocupado por partículas com energia térmica mais baixa. O fluido em uma região mais quente é menos denso do que o 
fluido em uma região mais fria. Assim, o fluido mais denso e frio flui para a área mais quente. Dessa forma, são 
estabelecidas correntes de convecção que transferem calor de um lugar para outro.A radiação é um meio de transferência 
de calor que ocorre através de ondas eletromagnéticas, não necessitando de um meio material para se propagar. Todo 
corpo com temperatura superior a zero grau Kelvin irradia energia térmica, a qual é denominada radiação infravermelha. 
Quanto mais alta a temperatura do corpo mais radiação infravermelha ele emitirá. O calor do sol chega até nós por 
radiação.
3 – MATERIAL UTILIZADO
• Dois termômetros e um cronômetro; • Cinco corpos de prova esféricos;
• Uma lamparina e uma trena; • Vela e caixa de fósforo.
• Um conjunto para meios de propagação de calor (lâmpada, régua com furos, 
protetor lateral e suporte);
ILUSTRAÇÕES DOS APARATOS EXPERIMENTAIS POR EXPERIMENTO
Fig. 01 – Aparato completo Fig. 02 – Condução Fig. 03 – Convecção Fig. 04 – Radiação.
4 – PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL: 
Parte I – Condução
4.1 – Prenda os corpos de prova esféricos, com cera de vela, sobre as marcas existentes sobre a 
régua (procure utilizar o mínimo possível de cera). Fixe a régua de sustentação com os corpos de 
prova para baixo, 2,0 cm acima do pavio da lamparina (Fig. 02). Acenda a lamparina e aqueça a 
extremidade livre da régua. Meça o tempo que cada bolinha leva para desprender-se e preencha 
a Tab. 01. Explique fisicamente o que aconteceu nesta parte do experimento.
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UFERSA – DCEN – Lab. Ondas e Termodinâmica__________________________________________________________________1
esfera tqueda (min)
1
2
3
4
5
Tabela 01
4.2 – Poderia a esfera no ponto 2 cair antes da esfera no ponto 1 que está mais próxima da extremidade onde se encontra a 
fonte de calor? Explique. _____________________________________________________________________________
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Parte II – Convecção
4.3 – Monte o conjunto conforme a Fig. 03, mantendo a fonte de calor desligada. 
Note que um termômetro deve está medindo a temperatura da superfície enquanto 
que o outro medirá a temperatura do fundo do béquer (O termômetro não deve 
encostar no béquer!). Verifique se dentro do béquer com água existe uns pedaços 
de folha de papel para observação do efeito. Meça as temperaturas iniciais antes de 
ascender a chama (anote na Tab. 02). Ligue a fonte de calor e observe o que acontece quando a água está prestes a ferver. 
Meça a temperatura de equilíbrio do sistema e anote na Tab. 02. Explique o que acontece.
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4.4 – Explique por que os aparelhos condicionadores de ar são colocados na parte superior dos ambientes com base na 
convecção.
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Parte III – Radiação
4.5 – Monte o conjunto conforme a Fig. 04, mantendo a lâmpada 
desligada. Anote a temperatura inicial indicada pelo termômetro no tempo 
zero. Ligue a lâmpada e para cada intervalo de tempo e meça a temperatura 
pela leitura dos termômetros em distância diferentes (preencher a Tab. 03). 
Faça os gráficos de T versus t a partir dos valores encontrados.
4.6 – Explique de onde veio a energia térmica capaz de provocar a 
elevação da temperatura indicada pelo termômetro. ___________________
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5 – QUESTIONÁRIO:
5.1 – Explique os métodos de transferência de calor que estão envolvidos nas seguintes formas de preparar alimentos:
A – Cozinhar um ovo em uma panela:___________________________________________________________________
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B – Fazer churrasco em uma churrasqueira a carvão:_______________________________________________________
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C – Assar um bolo no forno a gás:______________________________________________________________________ 
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D – Fazer pipocas no micro-ondas:_____________________________________________________________________
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UFERSA – DCEN – Lab. Ondas e Termodinâmica__________________________________________________________________2
t (min) D1 = D2 =T1 (°C) T2 (°C)
0
1
2
3
4
5
6
Tabela 03
# Tsuperfície (°C) Tfundo (°C)
inicial
final
Tabela 02
5.2 – Nos itens abaixo, indique que tipo de transferência de calor se refere cada sentença.
a) Transferência de calor dentro de materiais: ____________________________________________________
b) Transferência de calor que produz a brisa do mar:_______________________________________________
c) Transferência de calor sem deslocamento de matéria:____________________________________________
d) Transferência de calor entre diferentes materiais que estão em contato direto:_________________________
e) Transferência de calor que causa o efeito estufa:________________________________________________f) Transferência de calor pelas colisões entres as partículas de um material:_____________________________
6 – CONCLUSÃO:
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7 – BIBLIOGRAFIA
[1] – Sears & Zemanski, Young & Freedman, Física II, Ondas e Termodinâmica, 12ª Edição, Person 2008.
[2] – Resnick, Halliday, Krane, Física 2, 5ª Edição, LTC, 2007.
UFERSA – DCEN – Lab. Ondas e Termodinâmica__________________________________________________________________3
	Universidade Federal Rural do Semi-Árido
	Departamento de Ciências Exatas e Naturais
	Curso: Bacharelado em Ciência e Tecnologia
	Disciplina: Laboratório de Ondas e Termodinâmica
	NOTA
	Experimento 10: Temperatura e Calor – Transferência de Calor
	Prof. José Luiz
	5.1 – Explique os métodos de transferência de calor que estão envolvidos nas seguintes formas de preparar alimentos:
	A – Cozinhar um ovo em uma panela:___________________________________________________________________
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	7 – BIBLIOGRAFIA