Antes de apresentar os mecanismos de transferência de calor é importante que você tenha claro em sua mente o que é calor, qual a condição para que a transferência de calor ocorra e de que forma é transmitido.
De maneira sucinta, calor é uma energia térmica. Energia transferida entre sistemas (corpos). Importante ressaltar que há uma diferença entre calor e temperatura.
Só pode ocorrer transferência de calor quando há diferença de temperatura entre os corpos. Essa é a condição para que a transferência ocorra.
Com as diferenças de temperaturas existentes nos corpos, a transferência ocorre do corpo com maior temperatura (mais quente) para o de menor temperatura (mais frio), até que atinjam a mesma temperatura, ou seja, entrem em equilíbrio térmico.
Mas de que forma isso acontece? Como o calor é transmitido de um corpo para outro ou de uma região para outra?
São três os mecanismos de transferência de calor. Continue lendo para descobrir como cada um funciona:
- Transmissão de calor por condução
- Transmissão de calor por convecção
- Transmissão de calor por irradiação
Transferência de calor por condução
De maneira simples vamos entender…
Tomando o exemplo da imagem à cima, à barra metálica que esta com a extremidade no fogo, certamente, irá esquentar primeiro.
Pois, os átomos da barra começam a vibrar de maneira mais rápida na extremidade em contato com o fogo, e como os átomos estão ligados uns aos outros a energia é transmitida aos átomos vizinhos por sucessivas colisões.
Esse processo de transferência é feita de partícula para partícula, por sucessivos choques, sem que haja transporte de matéria de uma região para outra.
Atenção!
Existem materiais que são:
- Bons condutores térmicos, como exemplo os metais.
- Maus condutores térmicos, como exemplo madeira, concreto, vidro, etc..
Transferência de calor por convecção
Essa transferência de calor acontece no interior dos líquidos e gases, por transporte de matéria.
Para entender como funciona, pense no que ocorre ao elevar a temperatura de um líquido ou gás o volume aumenta e a densidade diminui.
Ou seja,
- Quanto mais quente – menos denso e
- Quanto menos quente ou frio – mais denso
A transferência ocorre no interior dessa forma, a porção (mais quente) menos densa tende a subir e a porção (menos quente) mais densa tende a descer. Gerando uma circulação que permite uma uniformização da temperatura no meio.
Agora tudo faz sentido…
O ar condicionado é instalado na parte mais alta porque o ar frio desce.
E a lareira fica em uma região inferior porque o ar quente sobe.
Transferência de calor por radiação ou irradiação
A transferência de calor por radiação acontece por ondas eletromagnéticas no vácuo, ou seja, não necessita de um meio material para se propagar.
Temos como exemplo o nosso planeta que é aquecido pelo sol. Entre eles não há meio material. Dessa forma, o calor não pode ser transmitido por condução ou por convecção.
A energia térmica proveniente do Sol, portanto, é propagada no vácuo através das ondas eletromagnéticas.
Todo corpo possui radiação proporcional a sua temperatura. Quanto maior sua temperatura, maior quantidade de calor o material irradia.
Cuidado!
Ao colocar a mão debaixo de uma lâmpada acesa, temos a sensação de aquecimento. O ar é um mau condutor de calor, a transferência de calor é mínima, também não há convecção, pois, o ar quente sobe. Portanto a maior parte do calor é transferido por irradiação.
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