Como ocorre a transferência de calor de um corpo para o outro Cite dois exemplos?

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.

A condução térmica

Tipo de propagação do calor que consiste na transferência de energia térmica entre as partículas que compõe o sistema. Por exemplo: coloca-se uma das extremidades de uma barra metálica na chama de fogo. Após alguns instantes, percebe-se que a outra extremidade também esquenta, mesmo estando fora da chama de fogo. Esse fato ocorre porque as partículas que formam o material receberam energia e, dessa forma, passaram a se agitar com maior intensidade. Essa agitação se transfere de partícula por partícula e se propaga em toda a barra até alcançar a outra extremidade.

Esse tipo de transferência ocorre com maior ou menor facilidade dependendo da constituição atômica do material, a qual faz com que ele seja classificado condutor ou isolante de calor. Nas substâncias condutoras esse processo de transferência acontece mais rápido como, por exemplo, nos metais. Já nas substâncias isolantes, como na borracha e na lã, esse processo é muito lento.

A convecção térmica

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 ar condicionador ser colocado na parte de cima de um ambiente.

A irradiação térmica

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, como também é o meio que a garrafa térmica mantém, por longo tempo, o café quentinho em seu interior.

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.

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Calor � a energia transferida entre dois ou mais sistemas devido a uma diferen�a de temperatura entre eles.

Por exemplo, quando pegamos um copo com ch� quente a energia � transferida do copo para nossa m�o e, quando pegamos um copo de �gua com gelo, a energia � transferida da nossa m�o para o copo. Ou seja, quando dois corpos est�o em contato, a transfer�ncia de energia ocorre do mais quente para o mais frio.

O calor � espontaneamente transferido do corpo que possui temperatura mais alta para o que possui temperatura mais baixa, e o calor s� � transferido enquanto os corpos possu�rem temperaturas diferentes entre si, isso porque uma vez que � atingido o equil�brio t�rmico, os corpos adquirem a mesma temperatura e deixa de ocorrer o fluxo de energia, ou seja, calor.

Os corpos possuem calor?

N�o! Os corpos possuem energia.

Todos os corpos possuem o que denominamos energia interna que � a soma de todas as energias das mol�culas no seu interior.

A energia interna � composta pela energia cin�tica da agita��o molecular e dos �tomos dentro das mol�culas e pela energia potencial existente devido �s for�as entre essas mol�culas.

Quando um corpo cede ou recebe calor significa que sua energia interna est� diminuindo ou aumentando, pois ocorre uma transfer�ncia de energia. Ent�o, diz-se que calor � uma energia em tr�nsito.

Mas, cuidado! O calor flui do corpo de maior temperatura para o de menor, mas isso n�o significa que flua do corpo de maior energia interna para aquele que possui menor energia, por exemplo, h� mais energia interna em uma chaleira com �gua morna do que em uma x�cara com �gua fervente, contudo, uma chaleira com �gua quente pode transferir mais calor para outro corpo do que uma x�cara com �gua na mesma temperatura.

Como medimos calor?

Como calor � energia em tr�nsito entre dois sistemas, sua unidade de medida no Sistema Internacional � a mesma unidade de energia, isto �, o joule [J].

Tamb�m � muito comum o uso da caloria [cal] ou quilocaloria [kcal ou Cal].

A caloria � definida como a quantidade de calor necess�ria para elevar a temperatura de 1g de �gua l�quida de 1oC. O conte�do energ�tico dos alimentos �, normalmente, medido em quilocalorias, que equivale a 1.000 calorias, ou seja, � a quantidade de calor necess�ria para elevar a temperatura de 1kg de �gua em 1oC, portanto, 1kcal = 1Cal = 1000cal.

Foi James Prescott Joule quem verificou a rela��o entre o calor e a energia mec�nica, isto �, que uma caloria corresponde a 4,186 joules (1cal = 4,186J), com uma experi�ncia que levou seu nome: Experi�ncia de Joule.

Muitos aparelhos el�tricos utilizam a Unidade T�rmica Brit�nica ou BTU de British Thermal Unit, que � definida como a quantidade de calor necess�ria para elevar a temperatura de 1 libra (=0,45kg) de �gua l�quida de 1oF.

Por exemplo, os aparelhos de ar condicionado ou aquecedores de ambiente s�o classificados quanto � quantidade de calor que podem ceder ou retirar do ambiente em uma hora. Cada BTU corresponde a 252 calorias (1BTU = 252cal).

Resumindo:

As subst�ncias necessitam da mesma quantidade de calor para sofrerem mesma varia��o de temperatura?

Em geral, quando duas subst�ncias recebem ou cedem calor, durante um mesmo intervalo de tempo, a varia��o de suas temperaturas � diferente.

Podemos aquecer um pouco de �gua e a mesma quantidade de ferro, a uma mesma temperatura. Verificaremos que o ferro sofrer� a eleva��o da temperatura em muito pouco tempo, enquanto que a �gua precisar� de mais tempo para alcan�ar a mesma varia��o da temperatura alcan�ada pelo ferro.

Essa quantidade de calor necess�ria para variar a temperatura de uma certa quantidade de subst�ncia � chamada de Capacidade T�rmica (C). Em uma troca de calor entre duas subst�ncias diferentes, a temperatura de equil�brio t�rmico fica mais pr�xima da que possui maior capacidade t�rmica. Se a subst�ncia for a mesma, a temperatura de equil�brio ser� a m�dia da temperatura dos corpos envolvidos.

A capacidade t�rmica de um corpo � proporcional � massa e ao calor espec�fico da subst�ncia que comp�em o corpo, o que pode ser resumido pela equa��o C = mc, onde a constante c � denominada calor espec�fico da subst�ncia. Veja a simula��o:

Define-se o Calor Espec�fico (c) como a quantidade de calor necess�ria para elevar em 1oC, 1g da subst�ncia. Por exemplo, o calor espec�fico da �gua � igual a 1,0 cal/g�C, significa que � necess�rio fornecer uma quantidade de calor de 1,0 cal para aquecer 1,0 g de �gua de 1�C.

Quanto menor o calor espec�fico de uma subst�ncia, mais facilmente ela pode sofrer varia��es em sua temperatura. Veja a simula��o para a mesma massa de tr�s subst�ncias diferentes que recebem a mesma quantidade de calor.

Qual a diferen�a entre capacidade t�rmica e calor espec�fico de uma subst�ncia?

O calor espec�fico depende somente da subst�ncia, n�o da quantidade de massa, pois ele � definido com a quantidade de calor necess�ria para elevar uma unidade de massa de um grau Celsius (ou Kelvin, ou Fahrenheit). A capacidade t�rmica, al�m de depender do calor espec�fico da subst�ncia, depende da massa do corpo.

Como ocorre a transferência de calor de um corpo para outro Cite dois exemplos?

Quais as formas de transferência de calor Cite um exemplo de cada?

Quais são os três tipos de transmissão de calor?

Como é feita a transferência de calor?