Condução, Convecção e Irradiação Térmica.

Olá pessoal nessa aula eu vou falar um pouquinho a respeito da transmissão de calor existem basicamente basicamente não existem precisamente três processos pelo qual o calor pode ser conduzido de um lugar pro outro através da condução se o meio for sólido através da convexão em líquidos e gases ou seja nos fluídos e da irradiação independente do meio pode acontecer no sólido no líquido no gasoso ou até mesmo onde não há um meio material Ou seja no vácuo Vamos começar com a condução temos aqui uma foto que ilustra esse conceito a vela na extremidade esquerda da

Barra aquece fazendo com que haja um aumento do grau de agitação das moléculas do corpo essas moléculas que estão vibrando mais rápido devido ao aquecimento colidem umas com as outras e vão transmitindo essa vibração ou seja transmitindo a temperatura ao longo da Barra então o calor se propaga ao longo da Barra melhor dizendo transmitindo temperatura não é uma boa maneira de explicar isso o calor vai se propagando ao longo da Barra fazendo com que sua temperatura aumente tá bom não é transmissão de temperatura aqui temos um outro exemplo onde os pés em contato com asfalto

TM a condução do calor do chão que tá quente para os pés condução porque é o o pé é sólido e o asfalto também é sólido Outro exemplo é a convecção térmica Antes de mostrar essa imagem aqui que explica a brisa marítima eu vou explicar essa outra da geladeira que é um um pouquinho mais claro na geladeira nós temos sempre a fonte fria ou seja o congelador da geladeira na parte mais alta ou nas geladeiras que não tem congelador na parte de cima sempre tem uma entrada de ar frio na parte mais alta da geladeira

isso porque o ar frio T sempre a descer porque ele é mais denso ele é mais pesado do que o ar quente ao descer ele impulsiona o ar quente a subir e ocupar o lugar mais alto da geladeira quando ele entra em contato com a parte fria da geladeira que é a parte mais alta seja o congelador Ou seja a fonte lá por onde tá entrando o ar frio esse ar resfria se torna mais pesado mais denso e desce novamente e aí nós temos uma circulação de ar lá dentro e essa circulação de ar é

chamada de corrente de convecção então a troca de calor que ocorre dentro de uma geladeira devido essa movimentação de ar quente e ar frio se chama convexão térmica nessa imagem aqui na tela agora eu vou dar um zoom a imagem vai ficar um pouquinho desfocada mas vai dar para entender perfeitamente olha só nós temos aqui o ar frio e o ar quente o ar quente subindo e o ar frio descendo Por que que isso acontece não sei se vocês já repararam mas na praia durante o dia a areia se torna muito mais quente do que

a água como a areia está mais quente o ar que está em contato com a areia se aquece ao se aquecer se torna menos denso ao se tornar menos denso ele tende a subir ao subir o ar deixa no lugar uma área de baixa pressão uma área onde a pressão do ar é menor do que se tivesse o ar frio e no oceano a gente tem o processo contrário como a água demora muito para esquentar Ela está um pouquinho mais fria do que o ar que está em contato com a água na superfície do mar

tá um pouquinho mais frio do que o ar que tá em contato com a areia isso faz com que haja ali no no no sobre o mar uma área de pressão alta de alta pressão como eu tenho uma área de baixa pressão na areia uma área de alta pressão no mar vai haver um fluxo de ar em indo do mar até a areia indo ou seja do Oceano para o continente do Oceano para a praia e esse é a brisa marítima durante o dia então a areia está quente aquece o ar que sobe e o

ar frio que estava sobre a água passa a ocupar esse esse espaço e nós temos então a brisa soprando durante o dia do mar para a terra durante a noite acontece o contrário a água do mar que demora muito para aquecer durante o dia depois de quente demora muito para esfriar também ela tem um alto calor específico esse essa água mais quente durante a noite vai fazer com que o ar que está em contato com ela suba deixando uma área de baixa pressão o ar frio que agora está sobre a areia que já esfriou durante

a noite passa a ocupar esse espaço deixado pelo ar que estava sobre a água e aí nós temos a brisa no sentido contrário indo da areia em direção ao Mar Essa é a brisa noturna aqui a geladeira nós já Vimos a agora a última forma de troca de calor que é a radiação térmica radiação ou irradiação dá na mesma essa é a maneira através da qual o calor vem do Sol e chega até a terra o sol tá muito longe da Terra para vocês terem uma ideia a luz viaja a uma velocidade de 300.000 km

a cada segundo e mesmo viajando tão rápido ela demora aproximadamente 8 minutos para sair do Sol e chegar até a terra e entre o sol e a terra não tem nada não tem tem lá umas poeirinhas uma uma coisa ou outra mas em geral nós temos o vácuo preenchendo o espaço entre o céu e a terra portanto não não pode ser não pode haver troca de calor por convexão Já que eu não tenho nenhum tipo de fluído circulando ali e também não há troca de calor por condução Já que é seria mais absurdo ainda ter

algo sólido ligando o sol e a terra como então o calor chega do Sol até a terra viajando através de ondas eletromagnéticas através de uma forma de luz que pode ser tanto visível que são as cores que nós enxergamos quanto invisível que são as outras frequências do espectro eletromagnético a radiação ultravioleta Que Nós não vemos a radiação infravermelha raio x e mais um monte de coisa então essa terceira forma de trocar calor é a irradiação térmica mas ela não acontece só no espaço ela acontece no nosso dia dia também todo o corpo que está com

temperatura acima do zero absoluto ou seja tudo que existe no universo emite radiação então por exemplo o seu corpo seu corpo pode ser visto através de um óculos de visão noturna esse óculos vai observar a radiação na faixa do infravermelho emitido por você ela é invisível pros nossos olhos mas pode ser captada por uma lente Aqui nós temos uma pizza assando ela tá assando através de dois processos pelo menos aqui o primeiro deles é por condução já que ela está em contato com a a pedra do forno que tá muito quente e o segundo é

por radiação a a energia emitida pela pela Brasa pela madeira quente através da forma de ondas eletromagnéticas na faixa do infravermelho essa radiação vem até a e ajuda a a aquecer ajuda a assar e em relação à convecção talvez haja também um pouco do processo de convecção Mas é bem menos já que a tendência do calor é subir e não andar em direção ao lado então o calor que o ar quente que que que aqueceu em contato com o fogo aqui em contato com a brasa tende a subir e não em soprar em direção à

à pizza então provavelmente há um pouquinho de troca de calor aqui por condução por convecção e por radiação mas a convecção contribui bem menos do que as outras duas formas então a pizza aqui está assando por condução e por irradiação principalmente Aqui nós temos uma pessoa descalça sobre areia ela está recebendo calor por condução porque está com contato com areia mas também está recebendo o calor por irradiação porque o a luz do sol tá batendo direto sobre a pele dela e também está recebendo calor através do processo de convecção já que a areia quente aquece

o ar que sobe né Sabe aquele morm quando você tá caminhando a descalso pela areia aquilo são as correntes e convexão subindo e transmitindo calor de baixo para cima Aqui nós temos uma imagem representando o efeito estufa eu vou passar para a próxima que é um pouquinho mais claro nós temos então a luz do sol entrando na atmosfera uma boa parte da Luz consegue entrar ao ser absorvida pela pelo pela superfície essa energia é emitida novamente na forma de radiação na faixa do inf vermelho só que o infravermelho ao contrário da luz que chegou até

a atmosfera não consegue atravessar a atmosfera completamente uma parte fica retida aqui dentro e esse calor retido na atmosfera é o que provoca o aquecimento e que viabiliza Inclusive a vida no planeta né Se todo o calor que entrasse e saísse nosso planeta seria gelado Como é a lua por exemplo esse processo é usado então artificialmente aqui nas Casas de vegetação temos aqui uma estufa com plantas que preferem um ambiente um pouco mais quente mais úmido então o calor que entra ele consegue atravessar o vidro na entrada mas depois de ser absorvido pelas coisas que

estão dentro da casa de vegetação ele é emitido novamente na faixa do infravermelho só que o infravermelho não consegue atravessar 100% nem 100% de toda a radiação infravermelha consegue atravessar o vidro uma parte fica presa ali dentro e é por isso que a estufa fica quentinho tá bom e vamos então a mais uma aplicação que é a garrafa térmica esse aqui é um exemplo clássico de prova de de sobre esse assunto porque a garrafa térmica é um dispositivo feito para impedir as trocas de calor Então ela tem que prever no seu mecanismo tanto a troca

de calor por condução quanto por radiação quanto por convecção e não sei se vocês já viram uma uma garrafa sem sem a parte de fora ela é um vidro espelhado como tá mostrando aqui ó parede dupla de vidro espelhado essa parede espelhada tem a função de refletir a radiação que chega na garrafa pelo lado fora né ou seja para impedir que o líquido que está lá dentro esquente Caso seja alguma coisa fria então por isso ela é espelhada por fora e ela é espelhada por dentro para impedir que o calor saia Então as ondinhas de

calor emitidas lá pelo pelo conteúdo quente que você colocou serão refletidas internamente na parede e não conseguem escapar então a função do do do vidro espelhado é essa só que aí entre essas duas paredes de vidro há uma camada de sem nada de vácuo o vácuo tem a função de pedir o contato entre uma parede e outra para que não haja troca de calor por condução Ora se uma se o lado de dentro e o lado de fora da parede não se tocam então não tem como conduzir o calor de um lado para o outro

então não há troca de calor por condução nem por radiação e essa tampa que tá mostrando aqui de amarelinho essa tampa tem a função de impedir que saia aquele vapor quentinho do café que você colocou lá dentro ou seja a função é dele é impedir que haja troca de calor por convexão e pronto é é assim que a garrafa térmica impede que se troque calor por condução convecção e radiação eu espero ter sido Claro na explicação se vocês tiverem alguma dúvida ou se eu se tem alguma coisa que vocês queiram observar podem escrever aí nos

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