Vimos que o calor é a energia térmica em movimento, que se propaga espontaneamente de locais de maior temperatura para outros de menor temperatura. A transferência de calor pode se dar de três maneiras: condução, convecção e radiação. Se você já entendeu o conceito de temperatura como agitação das moléculas e dos átomos que constituem uma substância, poderá compreender que, quando um corpo “recebe calor” por diferença de temperatura, a energia cinética de suas moléculas e de seus átomos aumenta, elevando, consequentemente, sua temperatura. No sentido oposto, um corpo, ao “ceder calor”, perde energia, reduzindo a energia de movimento das moléculas, o que diminui sua temperatura. Ou seja, nos processos de troca de calor, os sistemas mais quentes (maior temperatura) cedem energia (calor) aos mais frios (menor temperatura), de forma que o grau de aquecimento de um objeto é caracterizado quantitativamente por sua temperatura. Assim, o calor deve ser compreendido como uma forma de transferência de energia entre sistemas por conta das diferenças de temperatura. Para tornar mais clara a diferença entre calor e temperatura, imagine o que ocorre ao colocarmos gelo em uma bebida quente. Por estar a uma temperatura maior, a bebida quente cede calor para o gelo, de modo que, enquanto sua temperatura diminui, a do gelo aumenta. Isso ocorre até que haja equilíbrio entre suas temperaturas. Podemos perceber então que não é o frio que sai do gelo! Pelo fato de estar a uma temperatura mais baixa que a da bebida, o gelo recebe calor desse líquido, que resfria! Assim, no inverno, ao estar diante de uma corrente de ar, fisicamente não poderíamos dizer: “Nossa, está entrando um frio danado aqui!” Na verdade, é o nosso corpo que, por apresentar uma temperatura mais elevada que a do ambiente, cede calor ao ar, diminuindo nossa temperatura.
Elaborado para o Material de Apoio ao Currículo Paulista.
1. No inverno, usamos roupas de lã baseados no fato de a lã: *
1 ponto
a)ser uma fonte de calor
b)ser um bom absorvente de calor.
c)ser um bom condutor de calor.
d)impedir que o calor do corpo se propague para o meio exterior.
CONDUÇÃO
A condução térmica ocorre principalmente nos sólidos. Nesse processo, a energia térmica de uma partícula é transmitida para uma partícula próxima. Conforme recebe energia, a partícula vibra mais intensamente e transmite parte dessa vibração para as partículas vizinhas. A grandeza física que indica a eficiência na propagação do calor em materiais é chamada condutividade térmica. A capacidade de conduzir rapidamente o calor varia entre os materiais, e essa capacidade permite classificá-los em condutores ou isolantes térmicos. Os materiais condutores têm alta condutividade térmica, e os isolantes, baixa. Como exemplo podemos citar os metais que são ótimos condutores de calor; já a lã, o vidro e a madeira são maus condutores de calor.
Elaborado para o Material de Apoio ao Currículo Paulista.
2. Em uma panela no fogo o calor se propaga por: *
1 ponto
a)condução
b)convecção
c)irradiação
d)Convecção
Nos líquidos e nos gases, o calor propaga-se por convecção, que é a transferência de calor pela matéria em movimento. Portanto, assim como a condução, ela não pode ocorrer no vácuo. A rigor, sabemos que a convecção não é bem um processo de transferência de calor, visto que não há transferência de energia de um corpo para o outro, mas apenas trocas de posição das massas; entretanto, de forma geral a definiremos assim neste contexto.
3. Quando a água ferve, o calor está se propagando por: *
1 ponto
a?convecção
b)condução
c)irradiação
IRRADIAÇÃO
A terceira forma de transferência de calor é a irradiação térmica. Quando nos aproximamos de uma fogueira, sentimos calor. Nesse caso, o calor chega até nós por um processo diferente da convecção e da condução. Esse processo denomina-se irradiação. A transferência de calor se dá por meio de ondas eletromagnéticas que se propagam em todas as direções ao redor dela, sendo assim não é necessário qualquer meio material para que a propagação ocorra. Dessa forma, a irradiação de calor também ocorre no vácuo, como a radiação solar. Como não existe corpo na temperatura zero absoluto, todo corpo emite radiação, mesmo que imperceptível, predominando a radiação infravermelha na transmissão de calor. Conhecendo como ocorrem as trocas de calor entre os corpos, o ser humano desenvolveu objetos que diminuem essas trocas de calor com o ambiente, conservando a temperatura de seu interior. Um exemplo é a garrafa térmica, conforme esquema abaixo.
4. O Sol transfere calor para o planeta Terra por meio de: *
