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Anjo Albuquerque 1 Mecanismos de transferência de calor

Mecanismos de transferência de calor - Yola · 2013-03-10 · Mecanismos de transferência de calor . Anjo Albuquerque 4 Convecção A água contida no interior da cafeteira aquece

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Anjo Albuquerque

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Mecanismos de transferência de calor

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Quando aqueces uma

cafeteira de alumínio

com água ao lume

toda a cafeteira e toda

a água ficam quentes

passado algum tempo.

Ocorrem transferências de

energia como calor.

A água contida no seu interior

aquece por convecção.

A cafeteira é aquecida por

condução.

Mecanismos de transferência de calor

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Condução

Ocorre nos metais.

Decorre rapidamente porque os metais têm electrões

livres (electrões de condução) que colidem com os iões da

rede metálica (iões positivos).

O aumento de temperatura da base da cafeteira deve-se

a um aumento a energia cinética dos corpúsculos.

Este processo continua até que toda a cafeteira fique à

mesma temperatura.

Mecanismos de transferência de calor

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Convecção A água contida no interior da cafeteira aquece (aumenta a sua

temperatura) porque os corpusculos constituintes da água adquirem

maior energia cinética.

A quantidade de líquido que se encontra mais próxima da fonte de

calor aquece, expande-se e torna-se menos densa.

A água quente (menos densa) tem tendência a subir, sendo substituída

pela água fria(mais densa) que tem tendência a descer.

Ocorre, assim, uma circulação contínua de correntes:

A água quente desloca-se para cima.

A água fria movimenta-se para baixo.

Estas correntes designam-se por correntes de convecção.

Mecanismos de transferência de calor

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Mecanismos de transferência de calor

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Mecanismos de transferência de calor

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Observação de correntes de convecção

Energia emitida pela Terra

e enviada para o Espaço.

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Observação de correntes de convecção

As zonas perto do equador

recebem mais radiação solar

por unidade de área devido

à inclinação do eixo de

rotação da Terra.

O ar quente sobe assim a

partir do equador e origina

correntes de convecção na

atmosfera terrestre.

As correntes de convecção originam os

ventos e regulam o clima do nosso planeta.

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Correntes de convecção – Brisas Marítimas

Durante o dia a radiação

solar aquece a superfície

terrestre. O ar quente

sobe, sendo substituído

pelo ar frio que desce em

direcção ao mar.

Durante a noite o mar

tem uma temperatura

mais elevada do que a

terra. O ar quente sobe a

partir do mar sendo

substituido pelo ar frio

que desce em direcção à

superfície terrestre.

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EXERCÍCIO

Observa a figura que mostra um recipiente

com água a ser aquecido à chama de um

fogão a gás.

a) Indica quais são as transferenciais de energia que ocorrem nesta

situação.

b) Qual é o mecanismo de trasnsferência de energia como calor,

que permite ao recipiente aquecer, decorrido um certo intervalo

de tempo?

c) Explica como se processa a transferência de calor na água.

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Condutores e isoladores de calor

Embora o isolamento térmico

das casas tenha melhorado há

ainda muitas perdas de calor

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Condutores e isoladores de calor

O calor não se transfere com a

mesma facilidade através de

todos os materiais.

Há materiais bons e maus condutores térmicos:

Os metais e ligas metálicas são os melhores condutores do calor.

Os sólidos não metálicos são, de um modo geral, maus condutores de calor, assim como os líquidos.

Os gases são os piores condutores do calor.

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Condutores e isoladores de calor

Nas nossas casas devemos escolher materiais de construção que sejam bons isolantes térmicos, isto é, materiais

maus condutores do calor. Deste modo minimizam-se as transferências de calor para o exterior.

A quantidade de calor que atravessa, por segundo, uma

parede exterior, com espessura L, de uma habitação

depende dos seguintes factores:

é directamente proporcional à área da

parede.

é directamente proporcional à diferença

de temperatura entre o interior da

habitação e o exterior.

é inversamente proporcional à

espessura da parede

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Condutores e isoladores de calor

Radiação Solar

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Condutores e isoladores de calor

Energia emitida pela Terra

e enviada para o Espaço.

Radiação Solar

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Condutores e isoladores de calor

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Condutores e isoladores de calor

U – coeficiente de

condutividade térmica

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Condutores e isoladores de calor

EXERCÍCIO

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