Propagação de Calor

Rosimar Gouveia

A propagação ou transmissão de calor pode ocorrer de três maneiras:

  1. Condução Térmica
  2. Convecção Térmica
  3. Irradiação Térmica

O que é calor?

Vale lembrar que o calor, também chamado de energia calorífica, é um conceito da área da física que determina a troca de energia térmica entre dois corpos.

Essa transferência de energia tem a finalidade de atingir o equilíbrio térmico entre dois corpos, ou seja, a mesma temperatura.

Assim, um corpo mais quente transfere calor para um corpo mais frio até que ambos tenham a mesma temperatura.

Tipos de Propagação de Calor

Tipos de Propagação de Calor

Ilustração das três formas de transmissão de calor

Condução Térmica: A energia calorífica é transmitida por meio de corpos sólidos que aquecem, seja pelo calor do fogo, ou pelo contato com outro mais quente. Assim, quando aquecemos um corpo sólido, a energia cinética aumenta e consequentemente, a agitação das moléculas.

Convecção Térmica: esse tipo de transmissão de calor ocorre em substâncias que estejam no estado líquido ou gasoso. Criam-se correntes circulares chamadas de "correntes de convecção", as quais são determinadas pela diferença de densidade entre o fluido mais quente e o mais frio.

Irradiação Térmica: por meio das ondas eletromagnéticas ou ondas de calor de um corpo ocorre a transferência de energia térmica. Nesse caso, as partículas elétricas de um objeto aumentam, da mesma forma que sua energia cinética.

Exemplos de Propagação de Calor

Condução Térmica

  • Aquecimento de uma barra de metal
  • Aquecimento de uma colher de metal pousada numa panela
  • Aquecimento do cabo de metal de uma panela
  • Aquecimento de uma xícara de chá ou café
  • Aquecimento da roupa pelo ferro elétrico

Convecção Térmica

  • Aquecimento de líquidos numa panela
  • Geladeira e congelador
  • Ar-condicionado
  • Aquecedores
  • Correntes de ar atmosférico

Irradiação Térmica

  • Energia solar
  • Placas solares
  • Assar alimentos no formo
  • Fogo das lareiras
  • Estufas das plantas

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Exercícios de Vestibular com Gabarito

1. (UFTM) A respeito dos processos de transmissão de calor, considere:

I. na convecção, o calor é transferido de um lugar para outro tendo como agentes os próprios fluidos;
II. na condução, ocorre a transferência de energia cinética entre as partículas;
III. na irradiação, o calor é transmitido sob a forma de ondas eletromagnéticas.

É correto o contido em

a) I, apenas.
b) II, apenas.
c) I e II, apenas.
d) II e III, apenas.
e) I, II e III.

Alternativa e) I, II e III.

2. (UNISINOS-RS) Profissionais da área de saúde recomendam o uso de roupas claras para a prática de exercícios físicos, como caminhar ou correr, principalmente no verão. A preferência por roupas claras se deve ao fato de que elas:

a) absorvem menos radiação térmica do que as roupas escuras.
b) refletem menos a radiação térmica do que as roupas escuras.
c) absorvem mais a radiação térmica do que as roupas escuras.
d) impedem a formação de correntes de convecção com maior facilidade do que as roupas escuras.
e) favorecem a condução do calor por apresentarem maior condutibilidade térmica do que as roupas escuras.

Alternativa a) absorvem menos radiação térmica do que as roupas escuras.

3. (Mackenzie) Uma das razões que faz a água, próxima à superfície livre de alguns lagos, congelar no inverno, em regiões de baixas temperaturas, é o fato de que ao ser resfriada, no intervalo aproximado de 4 °C a 0 °C, ela sofre um processo de dilatação. Com isso seu volume ____________ e sua densidade ____________.

Desprezando os efeitos da irradiação térmica, durante esse resfriamento a água do fundo do lago não consegue atingir a superfície livre, pois não ocorre mais a ____________ e sua temperatura diminuirá, devido ao processo de____________.

As informações que preenchem corretamente as lacunas, na ordem de leitura são, respectivamente:

a) aumenta, diminui, convecção térmica e condução térmica.
b) diminui, aumenta, convecção térmica e condução térmica.
c) aumenta, diminui, condução térmica e convecção térmica.
d) diminui, aumenta, condução térmica e convecção térmica.
e) aumenta, aumenta, condução térmica e convecção térmica.

Alternativa a) aumenta, diminui, convecção térmica e condução térmica.

4. (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 condutor.

Alternativa b) são altamente refletoras e o vácuo, um ótimo isolante térmico.

5. (CFT-MG) As modernas panelas de aço inox possuem cabos desse mesmo material, que é um __________ condutor de calor. Eles não queimam as mãos das pessoas, porque possuem um formato vazado, facilitando a troca de calor por __________ do ar através deles.

A opção que completa, correta e respectivamente, as lacunas é

a) mau / irradiação.
b) bom / irradiação.
c) bom / convecção.
d) mau / convecção.

Alternativa c) bom / convecção.

Rosimar Gouveia
Rosimar Gouveia
Bacharelada em Meteorologia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) em 1992, Licenciada em Matemática pela Universidade Federal Fluminense (UFF)em 2006 e Pós-Graduada em Ensino de Física pela Universidade Cruzeiro do Sul em 2011.