RELATÓRIO 5 DE FÍSICA 2 OS MEIOS DE PROPOGAÇÃO DE CALOR

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

FACULDADE ESTÁCIO VITÓRIA - FESV 
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
CINTIA DE MATTOS ALVES
FABIO MAYKON BASTOS LIEN
GUSTAVO OLIVEIRA
NAELBA TOLENTINO DE OLIVEIRA PEREIRA
EXPERIMENTO SOBRE OS MEIOS DE PROPAGAÇÃO DE CALOR (MEIOS DE TRANSMISSAO, TRANSFERENCIA DE CALOR).
VITÓRIA
2016
1
EXPERIMENTO SOBRE OS MEIOS DE PROPAGAÇÃO DE CALOR (MEIOS DE TRANSMISSAO, TRANSFERENCIA DE CALOR).
 EXPERIMENT ON HEAT PROPAGATION MEDIA (TANSMISSION 
MEDIA, HEAT TRANSFER).
Cintia de Mattos Alves*
 Fabio Maykon Bastos Lien*
 Gustavo Oliveira*
 Naelba Tolentino de Oliveira Pereira*[1: * Cintia - Calves@riovivo.com.br, Fabio – fabio.lien@gmail.com, Gustavo – gustavo.oliveira@arcelormittal.com.br e Naelba – naelbatolentino@gmail.com.]
Juliana Nunes de Oliveira Pinto**[2: ** Juliana – julinop1988@gmail.com]
Resumo: Este trabalho visa acompanhar os experimentos de acordo com os conceitos físicos de propagação de calor, obtendo conhecimento especifico de irradiação, convecção e condução. 
Palavras-chave: Irradiação, Convecção e Condução.
Abstract: This work aims to follow the experiments according to the physical concepts of heat propagation, obtaining specific knowledge of irradiation, convection and conduction.
Keywords: Irradiation. Convection. Conduction.
1 INTRODUÇÃO
Definição de Propagação de Calor é a energia térmica em transito entre corpos que estão a temperaturas diferentes. O calor passa de um corpo para o outro até que seja atingido o equilíbrio térmico.
Transmissão de Calor: Para que ocorra troca de calor, é necessário que ele seja transferido de uma região a outra através do próprio corpo, ou de um corpo para outro. Existem três processos de transferência de calor estudados na termologia, são eles: condução, convecção e irradiação. A irradiação é a propagação de ondas eletromagnéticas que não precisam de meio para se propagar, enquanto que a condução e a convecção são processos de transferência que necessitam de um meio material para se propagar.
Condução: A condução térmica consiste na propagação de calor no interior de um corpo sólido, aquecido irregularmente ou entre corpos sólidos distintos em contato direto. Note que a condução térmica precisa de um meio material para ocorrer. Os diversos tipos de materiais apresentam condutibilidade térmica, que diz qual é o poder de condução térmica de calor. Os materiais mais densos apresentam uma condutibilidade térmica maior como o ferro, enquanto que os menos densos possuem condutibilidade térmica menor como a borracha, pois os menos densos apresentam menos moléculas para propagar o calor por toda a sua área.
Convecção: Da mesma forma que o metal, os líquidos e os gases são bons condutores de calor. No entanto, eles transferem calor de uma forma diferente. Esta forma é denominada convecção. Esse é um processo que consiste na movimentação de partes do fluido dentro do próprio fluido. Por exemplo, vamos considerar uma vasilha que contenha água à temperatura inicial de 4°C. Sabemos que a água acima de 4ºC se expande, então ao colocarmos essa vasilha sobre uma chama, a parte de baixo da água se expandirá, tendo sua densidade diminuída e, assim, de acordo com o Princípio de Arquimedes, subirá. A parte mais fria e mais densa descerá, formando-se, então, as correntes de convecção. Como exemplo de convecção temos a geladeira, que tem seu congelador na parte de cima. O ar frio fica mais denso e desce, o ar que está embaixo, mais quente, sobe.
Irradiação: Podemos dizer que a irradiação térmica é o processo mais importante, pois sem ela seria praticamente impossível haver vida na Terra. É por irradiação que o calor liberado pelo Sol chega até a Terra. Outro fator importante é que todos os corpos emitem radiação, ou seja, emitem ondas eletromagnéticas, cujas características e intensidade dependem do material de que é feito o corpo e de sua temperatura. Portanto, o processo de emissão de ondas eletromagnéticas é chamado de irradiação. 
2 MATERIAIS E MÉTODOS
01 Plataforma em aço;
03 Corpos de prova esféricos;
01 Corpo condutor térmico e prova em aço inoxidável com fixação magnética com cápsula de NJF e B;
01 Fonte de calor com cabo para álcool gel;
01 vela; 
01 Caixa de fósforos.
3 RESULTADOS
O experimento foi dividido em três etapas, em cada uma foi possível estudar separadamente cada tipo de propagação de calor e suas características.
Experimento 1 – Propagação de Calor por Condução
Após o acendimento da vela, utilizado a parafina da vela para fixação das esferas na haste condutora. Então, observado que ao acender a vela, ocorreu o aquecimento da haste condutora na extremidade mais próxima da chama e o calor se espalhou por toda a superfície, fazendo com que a parafina derretesse e gradativamente, as esferas se desprendessem da lâmina. 
A energia térmica da chama da vela fez com que os átomos da haste condutora se agitassem, recebendo seu calor (energia), o mesmo aconteceu com a parafina que passou do estado sólido para líquido com esse ganho de energia e por gravidade todas as esferas caíram sucessivamente.
O mecanismo de condução ocorre quando moléculas ou átomos que estão à temperatura mais elevada transferem parte da energia para as moléculas ou átomos próximos que estão com baixa energia. Assim, o que ocorreu no corpo condutor foi um fluxo de calor da extremidade de maior temperatura para a de menor temperatura. A condução térmica visa o equilíbrio térmico do material.
Experimento 2 – Propagação de Calor por Convecção
Posicionamos a base principal sobre a bancada e o canalizador foi colocado bem próximo a lâmpada, que foi nossa fonte térmica. Foi encaixada a hélice na parte interior do canalizador. A lâmpada foi acessa e, após alguns minutos observamos que a hélice começou a girar. As moléculas do ar ao se aquecerem, ficam menos densas e sobem, ao mesmo tempo que as camadas superiores mais frias e densas, descem por ação da gravidade. Assim, formam-se as correntes de convecção, fazendo com que as partes quentes se misturem continuamente com as partes frias.
Experimento 3 – Propagação de Calor por Irradiação
O termômetro foi posicionado próximo à fonte de energia (lâmpada). Antes de ascender à lâmpada o termômetro registrava 26°C, em seguida ascendemos à lâmpada e aguardamos alguns minutos, ao fazer a leitura, foi encontrada a temperatura de 31°C. Essa forma de propagação é a irradiação que é o processo pelo qual o calor é transferido de um corpo sem o auxílio do meio interveniente.
4 CONCLUSÃO 
Com o experimento foi possível ver as três formas de propagação de calor a condução, convecção e irradiação, e que cada uma delas se propaga de uma forma diferente. A irradiação é a propagação de ondas eletromagnéticas que não precisam de meio para se propagar, enquanto que a condução e a convecção são processos de transferência que necessitam de um meio material para se propagar.
REFERÊNCIAS
HALLYDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER J. Fundamentos de Física, Vol. 2: gravitação, ondas e termodinâmica. 8° Edição. Rio de Janeiro, LTC, 2011.