TRAB FISICA

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ESCOLA ESTADUAL PROFESSOR FRANCISCO DAS CHAGAS DE SOUZA ALBUQUERQUE
PROPAGAÇÃO DO CALOR: IRRADIAÇÃO TÉRMICA
MANAUS-AM
2018
NOME DO AUTOR
PROPAGAÇÃO DO CALOR: IRRADIAÇÃO TÉRMICA
Trabalho apresentado a disciplina de Física, para obtenção de nota parcial referente ao 4 bimestre, sob orientação da professora Raquel
MANAUS-AM
2018
DESENVOLVIMENTO
Propagação do Calor:
Para que ocorra transferência de calor é necessário haver diferença de temperatura entre dois corpos ou sistemas. O calor sempre flui de maneira espontânea do corpo que possui maior temperatura para o corpo de menor temperatura, até que seja estabelecido o equilíbrio térmico. Em linhas gerais podemos ter basicamente três formas de transmissão de calor. 
Irradiação térmica:
As ondas eletromagnéticas propagam energia sendo úteis na propagação de sinais, em aplicação médicas e exames não invasivos. Dentre as ondas eletromagnéticas uma em particular é muito importante na transmissão do calor; são os raios infravermelho, que fazem a propagação sem a necessidade de um meio material, podendo ocorrer até mesmo no vácuo. 
 Os raios infravermelhos são chamados também de calor radiante, visto que possibilitam a passagem do calor por irradiação. Essa transmissão pode ser verificada ao nos aproximarmos de uma fogueira, ou até mesmo de uma simples lâmpada incandescente.
Devido a irradiação térmica que uma parcela do calor produzido pelas reações de fusão nuclear no Sol chega até a Terra, tornando possível a manutenção da vida no planeta.
EXPERIMENTO 1: Irradiação
O calor (energia térmica), sempre que houver desequilíbrio de temperatura, propagará de um lugar de maior temperatura para outro de temperatura menor. Por exemplo, quando colocamos uma panela com água no fogo para esquentar, podemos observar a propagação de calor de três modos diferentes. Por condução: o calor do fogo se propaga para a panela que está em contato com ele; este calor se propaga também por condução para a água, que está em contato com a panela. Por convecção: a água que está em contato com o fundo da panela se aquece, sua densidade diminui (fica mais leve) e ela sobe, enquanto a água fria da superfície (mais pesada) desce para o fundo. Por irradiação: se tiramos a panela do fogo e aproximamos a mão de seu fundo, sentiremos um aumento de temperatura. Quando estamos na luz do sol também podemos perceber a irradiação de calor, pois sentimos o calor irradiado do Sol. Como sabemos, entre a Terra e o Sol não existe matéria (chama-se a ausência de matéria de "vácuo"). Logo, o calor do Sol, não chega até a Terra por condução através de algum tipo de material. Nem por convecção, pois este tipo de transporte de calor também exige o transporte de matéria. A este processo de transferência de calor na ausência de matéria chamamos de "irradiação". Em geral, todas as coisas irradiam calor. No entanto, a irradiação de uns é maior que a de outros, devido ao fato de ter a temperatura mais alta. O calor em forma de radiação se propaga até encontrar matéria, que poderá absorvê-lo. São exemplos o ar aquecido pela luz solar (que é o mais importante dos fenômenos responsáveis pelas variações de temperatura do meio ambiente) e a pele aquecida pela radiação do fogo.
Objetivo:
É mostrar que existe irradiação de calor produzida pela chama de uma vela. Para isso chega-se a mão próximo e ao lado da chama da vela e sente-se o aumento de temperatura na mão. Exclui-se a possibilidade da energia térmica chegar até a mão pelo ar por condução ou convecção, pois o ar é mau condutor de calor e o ar aquecido sobe em vez de ir para os lados ou para baixo. Logo, conclui-se que o calor chegou até a mão por irradiação.
Materiais:
1 vela;
1 caixa de fósforo.
Comentários:
Tanto pelos lados, como por baixo, o efeito de aquecimento principal é o calor proveniente da irradiação.
Pode-se passar rapidamente a mão numa região imediatamente acima da chama; observa que o aquecimento é bem maior, pois além da irradiação, também existe a propagação de calor pela convecção do ar.
Não encoste a mão na chama.
Montagem:
Acenda a vela e a fixe em algum local.
Chegue a mão próximo e ao lado da chama da vela e sinta a temperatura da mão aumentar.
EXPERIMENTO 2: Corpo Negro
A radiação de corpo negro, ou radiação térmica, é a radiação emitida por qualquer corpo a partir de sua energia interna. As características desta radiação dependem apenas da temperatura absoluta do corpo. Um corpo negro ideal absorve toda a radiação incidente. (por isso é negro na temperatura ambiente).
Objetivo:
Este experimento tem, por objetivo, ilustrar a radiação de “corpo negro”, no caso, de duas latas de alumínios pintadas, uma de preto, outra de branco, absorvendo radiação emitida pelas chamas da vela.
Materiais:
2 latas de alumínio iguais;
2 tintas (preta e branca);
1 vela;
1 fósforo.
Comentários:
Como concluímos que, para um mesmo intervalo de tempo, a lata preta absorveu mais energia, logo, ao desligar a lâmpada ela irá equilibrar a sua temperatura interna com a externa emitindo radiação em forma de calor.
A luz que incide na lata preta é absorvida mais eficientemente que na lata branca, provocando um aumento de temperatura no interior da lata, sendo emitida em forma de radiação infravermelha com a falta das chamas incidindo.
Grande parte da energia que a Terra recebe do Sol acontece semelhante ao que acontece nas latas, uma boa parte da luz é refletida pelo planeta, enquanto que outra parte é absorvida e utilizada para aumentar e manter a temperatura da Terra agradável.
Montagem:
Uma lata deve ser pintada de branco, e a outra de preto. Em seguida coloque ambas as latas próximas de uma vela já acesa. Verifique antes se as posições das latas e da vela estão simétricas. Tome a cada minuto a temperatura das duas latas, até que não haja mais aumento de temperatura. Logo após, remova a vela e faça as observações.
Experimento 03: Copo de vidro
Para entender o mecanismo da transmissão de calor por irradiação, também chamado radiação, imagine-se sentado próximo a uma fogueira numa noite fria e de frente para ela.  Você, naturalmente, sentirá o calor da fogueira transmitido até você e perceberá que a parte da frente de seu corpo, aquela voltada para a fogueira, se aquece mais rápido. De modo geral, podemos dizer que qualquer corpo emite radiação eletromagnética, em diferentes quantidades, dependendo apenas de sua temperatura. Quanto mais alta a temperatura do corpo, maior será a quantidade de calor transmitido por irradiação. Podemos atribuir isso por exemplo, ao colocarmos 8 velas próximas a um copo de vidro com água, já que notamos que a mesma esquenta com o passar do tempo.
Objetivo:
Evidenciar a propagação do calor por meio da irradiação usando materiais do cotidiano e estabelecer o conhecimento de que tal forma de propagação é bastante presente em diversos momentos. Ocorrendo com a transmissão de energia sem que haja contato físico, através dos raios infravermelhos.
Materiais:
8 velas;
Água;
1 copo de vidro;
Caixa de fósforo.
Comentários;
A água quente tem uma densidade maior do que a água fria;
Ao colocar a mão próxima ao corpo com as velas acesas ao redor, depois de alguns minutos é notável a sensação das ondas de colar sendo emitidas.
Montagem:
Primeiramente é necessário adicionar água ao copo e verificar a temperatura da água contida no recipiente. Feito isso, é preciso acender todas as velas e esperar até 5 minutos. Verificando a temperatura novamente, percebe-se um aumento. Evidenciando que a água aquece mesmo não estando em contato direto com o calor.
CONCLUSÃO:
 Concluímos que a parte da Física que estuda o comportamento e as transformações de energia que ocorrem na natureza chama-se Termodinâmica. Mais especificamente, estuda as relações de equilíbrio entre
estados energéticos, cujas principais fontes de manifestação são o calor e o movimento. Condução, convecção e irradiação são diferentes processos de propagação do calor. Vimos que a definição de calor é energia térmica em trânsito, ou seja, está em constante movimentação e transferência entre os corpos do universo. No entanto, para que ocorra transferência de calor entre dois corpos é necessário que ambos possuam diferentes temperaturas, pois dessa forma, o calor irá fluir sempre do corpo de maior temperatura para o corpo de menor temperatura. 
 A radiação térmica ao incidir em um corpo tem uma parte absorvida e outra refletida pelo corpo. Corpos escuros absorvem a maior parte da radiação que incide sobre eles, enquanto os corpos claros refletem quase totalmente a radiação térmica incidente. É por isso que um corpo preto, quando colocado ao Sol, tem sua temperatura sensivelmente elevada, ao contrário dos corpos claros, que absorvem pouco calor. Quando chegamos perto de uma fogueira, de uma lâmpada incandescente ou de um aquecedor elétrico sentimos o calor emitido por essas fontes. Uma parcela desse calor pode vir por condução através do ar. Porém, essa parcela é pequena, pois o ar não é um bom condutor de calor. Na realidade, a maior parte do calor que recebemos dessas fontes vem por irradiação de ondas eletromagnéticas.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
www.unesp.com.br
www.guiadoestudante.com.br
www.todamateria.com.br