Profa: Karinne Mendes

Disciplina: Física

Ano: 2º

PROPAGAÇÃO DE CALOR

Processos de Propagação de

Calor

Condução

Convecção

Irradiação

Obs: O calor se propaga, espontaneamente, de

um corpo com maior temperatura para um

corpo de menor temperatura.

Fluxo de Calor

Onde:

Q = quantidade de calor que atravessa uma

superfície.

∆t = tempo que o calor leva para se propagar na

superfície.

Unidade: cal/s ou kcal/s

J/s = watt

Condução Térmica

Processo pelo qual o calor é transmitido de uma

extremidade a outra através da agitação

molecular;

Não há transmissão de matéria, mas somente

transmissão de energia;

Para que ocorra a condução, é necessário um

meio material.

O calor se propaga da chama para a sua mão através da

condução

Obs1: A rapidez com que um material se aquece,

determina se ele é um bom condutor térmico, ou

seja, quanto mais rápido um material se aquecer

melhor sua condutibilidade.

Obs2: A função do isolante térmico é evitar a

transmissão de calor para o meio ambiente.

Lei da Condução Térmica

Lei de Fourier

Onde:

A = área da superfície

e = espessura da superfície

K = coeficiente de condutibilidade térmica (depende

do material)

Obs3: O valor de K é elevado para os bons

condutores, como por exemplo, os metais e

baixo para os isolantes térmicos.

A condução de Calor no dia a

dia

Os iglus (casa dos esquimós) são feitos de gelo,

pois o gelo é isolante térmico, mantendo o

ambiente interno mais quente que o externo.

Sob as túnicas claras (que refletem boa parte do

calor do Sol), os beduínos no deserto usam

roupas de lã para evitar as perdas de calor,

mantendo a temperatura corporal constante.

No inverno, os pássaros costumam eriçar suas

penas para acumular ar entre elas. Sendo

isolante térmico, o ar diminui as perdas de calor

para o ambiente.

Convecção Térmica

Processo pelo qual o calor é transmitido de umaregião para outra, através do transporte dematéria;

Há transporte de energia e matéria;

Só ocorre em líquidos e gases;

A convecção ocorre devido à diferença dedensidade dos fluidos que surge em virtude doseu aquecimento ou resfriamento.

Correntes de convecção num líquido em

aquecimento

Ao se aquecer o líquido, as porções mais quentes

das regiões inferiores tendo sua densidade

diminuída, sobe. As porções mais frias da região

superior, tendo maior densidade, descem.

A convecção no dia a dia

O congelador de uma geladeira é colocado naparte superior porque ao se resfriar, o ar frio setorna denso e desce;

O ar condicionado é instalado em uma regiãosuperior pelo mesmo motivo;

Brisas terrestres (à noite) e marinhas (durante odia) em regiões litorâneas;

No inverno o ar poluído próximo ao solo está maisfrio que o ar puro das regiões mais elevadas.Então deixa de ocorrer a convecção, porque o arfrio está mais pesado e não sobe. Essa ocorrênciarecebe o nome de inversão térmica.

Irradiação Térmica

Processo pelo qual há transporte deenergia;

Não há transporte de matéria;

Não necessita de meio material para queocorra;

Pode ocorrer no vácuo;

Ocorre através de ondaseletromagnéticas: raios infravermelhos(ondas de calor), luz, raios x, raios γ,raios laser, raios ultravioletas, etc.

Calor Luminoso: vem acompanhado de luz (Sol,

lâmpadas).

Calor Obscuro: não é acompanhado de luz (fornos,

ferro de passar).

Corpo atérmico: tem transmissividade nula (t = 0);

Corpo negro: absorve toda energia radiante nele

incidente e não reflete (a = 1 e r = 0).

Ex: negro de fumo é o corpo real que mais se

aproxima do corpo negro – reflete apenas 1% da

energia incidente.

• Espelho ideal: quando tem absorvidade nula (a = 0)

e refletividade máxima (r = 1).

A Irradiação no dia a dia

Raios infravermelhos que são utilizados na

medicina, secagem de tintas e vernizes,

aquecimento de ambientes, películas

fotográficas, mísseis, etc.

• Efeito estufa: o vapor d’água e o dióxido de

carbono presentes na atmosfera terrestre formam

uma camada transparente às ondas

eletromagnéticas que chegam do sol (e são

absorvidos pela terra, aquecendo-a), mas é

sensivelmente opaca à radiação infravermelha

emitida pela terra aquecida. Isto impede que a

Terra perca, sobretudo à noite, uma quantidade

Estufas de plantas

Questão 1

(UFCAR-SP) Nas geladeiras o congelador encontra-se na

parte superior. Nos polos, as construções são feitas sob o

gelo. Os viajantes do deserto do Saara usam roupas de lã

durante o dia e à noite. Relativamente ao texto acima,

qual das afirmações abaixo não é correta?

A) O gelo é mau condutor de calor.

B) A lã evita o aquecimento do viajante do deserto

durante o dia e o resfriamento durante a noite.

C) A lã impede o fluxo de calor por condução e diminui as

correntes de convecção.

D) O gelo, sendo um corpo a 0ºC, não pode dificultar o

fluxo de calor.

E) O ar é um ótimo isolante para o calor transmitido por

condução, porém favorece muito a transmissão do calor

Questão 2(PUC-SP) Analise as afirmações referentes à condução

térmica:

I - Para que um pedaço de carne cozinhe mais

rapidamente, pode-se introduzir nele um espeto metálico.

Isso se justifica pelo fato de o metal ser um bom condutor

de calor.

II - Os agasalhos de lã dificultam a perda de energia (na

forma de calor) do corpo humano para o ambiente,

devido ao fato de o ar aprisionado entre suas fibras ser

um bom isolante térmico.

III - Devido à condução térmica, uma barra de metal

mantém-se a uma temperatura inferior à de uma barra de

madeira colocada no mesmo ambiente.

Podemos afirmar que:

A) somente I é correta; B) somente II é correta; C) I e III

Questão 3

(UFMG) No verão, Tia Maria dorme coberta

somente com um lençol de algodão, enquanto, no

inverno, ela se cobre com um cobertor de lã. No

inverno, a escolha do cobertor de lã justifica-se,

PRINCIPALMENTE, porque este:

A) é mais quente que o lençol de algodão.

B) é pior transmissor de calor que o lençol de

algodão.

C) se aquece mais rápido que o lençol de algodão.

D) tem mais calor acumulado que o lençol de

algodão. X

Questão 4

(UFJF) Há pessoas que preferem um copo decerveja com colarinho e outras sem o colarinho. Ocolarinho é espuma que contém ar em seu interior.Considere que a cerveja seja colocada num copocom isolamento térmico. Do ponto de vista físico, afunção do colarinho pode ser:

A) apenas estética.

B) a de facilitar a troca de calor com o meio.

C) a de atuar como um condutor térmico.

D) a de atuar como um isolante térmico.

E) nenhuma.

Questão 5

(UFSM-RS) "Os habitantes dos cerritos, com o tempo,

foram aprendendo a plantar e a moldar potes de barro

cozido."

Os índios usavam panelas de barro. Modernamente

usamos panelas de metais, como alumínio e aço

inoxidável, com cabos de madeira ou baquelite. Os

metais são ________________ de energia na forma de

calor, pois possuem ___________ condutividade térmica.

O material do cabo possui ___________ condutividade

térmica.

Assinale a alternativa que preenche corretamente as

lacunas.

A) bons condutores - baixa –baixa B) maus condutores -

baixa – alta

Questão 6

(PUC-MG) Uma garrafa térmica tem paredes prateadas

e duplas com vácuo no espaço intermediário. A

vantagem de se fabricarem garrafas térmicas assim é

porque as paredes prateadas:

A) absorvem o calor e o vácuo é um ótimo isolante

térmico.

B) são altamente refletoras e o vácuo, um ótimo

isolante térmico.

C) absorvem o calor e o vácuo é um excelente

condutor.

D) são altamente refletoras e o vácuo é um excelente

Questão 7

(CFT-CE) Na figura a seguir tem-se um dispositivo

que nos ajuda a entender as formas pelas quais o

calor se propaga.

Observa-se que, em um local livre de correntes de ar,

ao ligar a lâmpada - transformação de energia elétrica

em térmica -, a ventoinha acima da lâmpada começa a

girar. Isto deve-se, principalmente, devido à(às):

A) irradiação térmica próxima à lâmpada aquecida

B) convecção térmica do ar próximo à lâmpada

aquecida

C) condução térmica que predomina nos metais

D) força de atração gravitacional entre a ventoinha e a

lâmpada

E) forças de ação e de reação

Questão 8(PUC-MG-2010) Ainda nos dias atuais, povos que vivem no deserto

usam roupas de lã branca como parte de seu vestuário para se

protegerem do intenso calor, já que a temperatura ambiente pode

chegar a 50 ºC durante o dia. Para nós, brasileiros, que utilizamos a

lã principalmente no inverno, a atitude dos povos do deserto pode

parecer estranha ou equivocada, contudo ela pode ser explicada

pelo fato de que:

A) a lã é um excelente isolante térmico, impedindo que o calor

externo chegue aos corpos das pessoas e a cor branca absorve toda

a luz evitando que ela aqueça ainda mais as pessoas.

B) a lã é naturalmente quente e, num ambiente a 50 ºC, ela contribui

para resfriar um pouco os corpos das pessoas.

C) a lã é um excelente isolante térmico, impedindo que o calor

externo chegue aos corpos das pessoas e a cor branca reflete toda a

luz, diminuindo assim o aquecimento da própria lã.

D) a lã é naturalmente quente, e o branco é uma ―cor fria. Esses

fatos combinados contribuem para o resfriamento dos corpos

daquelas pessoas.

Questão 9(PUC-SP) Calor é uma forma de energia que se transfere de um

corpo para outro em virtude de uma diferença de temperatura

entre eles. Há três processos de propagação de calor: condução,

convecção e radiação. Em relação à transferência de calor,

afirma-se que:

I. Em dias frios, os pássaros costumam eriçar suas penas para

acumular ar entre elas. Nesse caso, o ar acumulado constitui-se

em um bom isolante térmico diminuindo as trocas de calor, por

condução, com o ambiente.

II. Correntes de convecção na atmosfera costumam ser

aproveitadas por aviões planadores e asas delta para ganharem

altura. Tais correntes são originadas por diferenças de

temperaturas entre duas regiões quaisquer da Terra.

III. As paredes internas das garrafas térmicas são espelhadas

com o objetivo de diminuir as trocas de calor por radiação.

Está correto o que se afirma em

A) I, II e III. B) apenas I e II. C) apenas I e III.