Tranferência de Calor 3 0

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Centro Universitário do Norte (UniNorte) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Mecanismos de transferência de calor (Condução, Convecção e Radiação) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Nome: Samuel Leite de Matos 
n° de matrícula: 19203934 
Matéria: Física Ondas e Calor 
Professor: Francisco Dinola Neto 
 
 
 
 
 
 
Manaus/Am 
2020
Sumário 
 
1. INTRODUÇÃO.......................................................................................................3 
2. DESENVOLVIMENTO 
Tipos de Mecanismos de Calor...........................................................................4 
Condução..............................................................................................................5 
Convecção............................................................................................................6 
Radiação................................................................................................................7 
Estrutura Garrafa Térmica...................................................................................8 
3. CONCLUSÃO........................................................................................................9 
4. BIBLIOGRAFIA....................................................................................................10 
Introdução 
 
Em física, transferência, transmissão ou propagação de calor, algumas vezes citada como 
propagação ou transferência térmica, é a transição de energia térmica de uma massa 
(corpo) mais quente para uma massa mais fria. Noutras palavras, é a troca de energia 
calorífica entre dois sistemas de temperaturas diferentes. 
Quando um corpo, por exemplo, um objeto sólido ou um fluido, está a uma temperatura 
diferente da de seu entorno ou outro corpo, a transferência de energia térmica, também 
conhecida como fluxo de calor ou troca térmica, ocorre de tal maneira que o corpo e seu 
entorno alcancem equilíbrio térmico; o que significa que se encontram a mesma 
temperatura, a lei zero da termodinâmica. 
 
Mecanismos de transferência de calor 
 
 
Há três mecanismos conhecidos para transferência de calor: radiação, condução e 
convecção. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Condução: transferência de calor que ocorre através do meio. 
 A condução ocorre dentro de uma substância ou entre substâncias que estão em contato 
físico direto. Na condução a energia cinética dos átomos e moléculas (isto é, o calor) é 
transferida por colisões entre átomos e moléculas vizinhas. O calor flui das temperaturas 
mais altas (moléculas com maior energia cinética) para as temperaturas mais baixas 
(moléculas com menor energia cinética). Propagação de calor em que a energia térmica é 
transmitida de partícula para partícula, mediante as colisões e alterações das agitações 
térmicas. 
A condução térmica só ocorre quando há meio material, pois, ela depende da presença de 
moléculas. 
 
 
A taxa de transmissão de calor (∆Q/∆t) através de uma 
camada de espessura d de um material é proporcional a 
área A, e a diferença de temperatura entre as duas faces 
∆T: 
K: condutividade térmica do material [W/m-K] 
 
 
 
 
No início, ao tocar a extremidade da barra que 
está distante da fonte de aquecimento, percebe-
se que ela está fria, mas após certo tempo, 
sente-se que ela também está aquecendo. Se a 
fonte de aquecimento for retirada, a barra tende 
a alcançar o equilíbrio térmico. Assim, toda a 
barra tende a atingir uma mesma temperatura. 
 
 
É devido à condução que a xícara fica aquecida 
quando contém um líquido quente e que o cabo da 
panela esquenta quando ela é colocada no fogão 
aceso, por exemplo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Convecção: transferência de calor que ocorre entre uma superfície e um fluido em 
movimento (o vento, por exemplo). 
É o tipo de propagação do calor que ocorre nos fluidos em geral em decorrência da 
diferença de densidade entre as partes que formam o sistema. Por exemplo: na geladeira 
os alimentos são resfriados dessa forma. Como sabemos, o ar quente é menos denso que o 
ar frio e é por esse motivo que o congelador fica na parte de cima da geladeira. Dessa 
maneira, formam-se as correntes de convecção: o ar quente dos alimentos sobe para ser 
resfriado e o ar frio desce refrigerando os alimentos, mantendo-os sempre bem 
conservados. Essa também é a explicação do porquê o ares-condicionados ser colocado na 
parte de cima de um ambiente. 
 
 
 Neste processo o calor é 
transferido pelo movimento do 
médio (líquido ou ar). A taxa de 
transmissão de calor (∆Q/∆t) do 
objeto quente para o médio que o 
rodeia é proporcional a área A do 
objeto e a diferença de 
temperatura ∆t 
 
 
 
 
 
 
Radiação Térmica: toda superfície a uma temperatura maior que zero Kelvin, emite energia 
na forma de ondas eletromagnéticas. 
A condução e a convecção são formas de propagação de calor que para 
ocorrer é necessário que haja meio material, contudo, existe uma forma de propagação de 
calor que não necessita de um meio material (vácuo) para se propagar, esta é a irradiação 
térmica. Esse tipo de propagação do calor ocorre através dos raios infravermelhos que são 
chamadas ondas eletromagnéticas. É dessa forma que o Sol aquece a Terra todos os dias. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Quando você se aproxima de uma 
fogueira é aquecida pela radiação 
térmica proveniente do fogo. Não é 
necessária a existência de um meio 
material para que o calor seja 
transportado. 
 
 
 
 
 
 
OBS: Único meio de transferência de calor possível no vácuo 
 
 
 
 
A garrafa térmica é construída de forma que os três processos de propagação de calor 
sejam reduzidos ao máximo. Entre suas paredes há o vácuo, o qual impede a propagação 
do calor por condução. Estas são espelhadas tanto internamente quanto externamente, de 
forma que os raios infravermelhos sejam refletidos e por último temos a tampa. Esta última 
quando bem fechada evita o processo de propagação por convecção. Construída dessa 
maneira, a garrafa térmica mantém sempre bem quentinho o café ou o chá. 
 
Conclusão 
 
Condução, convecção e irradiação são diferentes processos de propagação do calor. 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. 
Quando ocorre transferência de energia térmica de um corpo para outro, a propagação se 
faz do corpo de maior temperatura para o de menor (do mais quente para o mais frio), como 
descrito pela segunda lei da termodinâmica ou o chamado enunciado Clausius. Quando 
existe uma diferença de temperatura entre dois objetos em proximidade um do outro, a 
transferência de calor não pode ser detida; só pode ser feita mais lentamente (noutras 
palavras, não existe material isolante perfeito). 
 
Bibliografia 
 
https://fisica.ufpr.br/grimm/aposmeteo/cap2/cap2-
9.html#:~:text=H%C3%A1%20tr%C3%AAs%20mecanismos%20conhecidos%20para,2.13).
&text=A%20capacidade%20das%20subst%C3%A2ncias%20para,s%C3%A3o%20melhores
%20condutores%20que%20gases. 
 
 
http://www.ifsc.usp.br/~donoso/fisica_arquitetura/Transferencia_de_Calor.pdf 
 
 
https://meuartigo.brasilescola.uol.com.br/fisica/conducao-conveccao-
irradiacao.htm#:~:text=A%20condu%C3%A7%C3%A3o%20t%C3%A9rmica&text=Tipo%20
de%20propaga%C3%A7%C3%A3o%20do%20calor,met%C3%A1lica%20na%20chama%20
de%20fogo. 
 
 
https://querobolsa.com.br/enem/fisica/conducao-conveccao-e-radiacao 
 
https://fisica.ufpr.br/grimm/aposmeteo/cap2/cap2-9.html#:~:text=H%C3%A1%20tr%C3%AAs%20mecanismos%20conhecidos%20para,2.13).&text=A%20capacidade%20das%20subst%C3%A2ncias%20para,s%C3%A3o%20melhores%20condutores%20que%20gases.https://fisica.ufpr.br/grimm/aposmeteo/cap2/cap2-9.html#:~:text=H%C3%A1%20tr%C3%AAs%20mecanismos%20conhecidos%20para,2.13).&text=A%20capacidade%20das%20subst%C3%A2ncias%20para,s%C3%A3o%20melhores%20condutores%20que%20gases.
https://fisica.ufpr.br/grimm/aposmeteo/cap2/cap2-9.html#:~:text=H%C3%A1%20tr%C3%AAs%20mecanismos%20conhecidos%20para,2.13).&text=A%20capacidade%20das%20subst%C3%A2ncias%20para,s%C3%A3o%20melhores%20condutores%20que%20gases.
https://fisica.ufpr.br/grimm/aposmeteo/cap2/cap2-9.html#:~:text=H%C3%A1%20tr%C3%AAs%20mecanismos%20conhecidos%20para,2.13).&text=A%20capacidade%20das%20subst%C3%A2ncias%20para,s%C3%A3o%20melhores%20condutores%20que%20gases.
http://www.ifsc.usp.br/~donoso/fisica_arquitetura/Transferencia_de_Calor.pdf
https://meuartigo.brasilescola.uol.com.br/fisica/conducao-conveccao-irradiacao.htm#:~:text=A%20condu%C3%A7%C3%A3o%20t%C3%A9rmica&text=Tipo%20de%20propaga%C3%A7%C3%A3o%20do%20calor,met%C3%A1lica%20na%20chama%20de%20fogo.
https://meuartigo.brasilescola.uol.com.br/fisica/conducao-conveccao-irradiacao.htm#:~:text=A%20condu%C3%A7%C3%A3o%20t%C3%A9rmica&text=Tipo%20de%20propaga%C3%A7%C3%A3o%20do%20calor,met%C3%A1lica%20na%20chama%20de%20fogo.
https://meuartigo.brasilescola.uol.com.br/fisica/conducao-conveccao-irradiacao.htm#:~:text=A%20condu%C3%A7%C3%A3o%20t%C3%A9rmica&text=Tipo%20de%20propaga%C3%A7%C3%A3o%20do%20calor,met%C3%A1lica%20na%20chama%20de%20fogo.
https://meuartigo.brasilescola.uol.com.br/fisica/conducao-conveccao-irradiacao.htm#:~:text=A%20condu%C3%A7%C3%A3o%20t%C3%A9rmica&text=Tipo%20de%20propaga%C3%A7%C3%A3o%20do%20calor,met%C3%A1lica%20na%20chama%20de%20fogo.
https://querobolsa.com.br/enem/fisica/conducao-conveccao-e-radiacao