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Matéria e Energia: Equilíbrio termodinâmico e vida na Terra – Atividade 3 - 18/02/2021

Processos de propagação de Calor

Falar a respeito do tema “Calor” ainda pode trazer confusão para algumas pessoas.

 Em termologia, calor está ligado à transferência de energia térmica de um corpo de maior temperatura para um corpo de menor temperatura, ou seja, calor é a energia em trânsito.

Observe a figura a seguir:

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Dois objetos, A e B, estão em contato. O objeto A tem uma temperatura inicial de 200ºC, e o Objeto B, tem uma temperatura inicial de 20ºC. Conforme o tempo passa, a temperatura do Objeto A diminui e do Objeto B aumenta até que os dois estejam com uma temperatura igual, atingindo o chamado Equilíbrio Térmico. Com a energia saindo do Objeto A e indo para o Objeto B.

 Para que ocorra troca de calor, é necessário que ele seja transferido de uma região a outra através do próprio corpo, ou de um corpo para outro. 

Existem três processos de transferência de calor estudados na termologia, são eles:

Condução

Convecção

Irradiação

A irradiação é a propagação de ondas eletromagnéticas que não precisam de contato direto para se propagar, enquanto a condução e a convecção são processos de transferência que necessitam de um meio material para se propagar.

A condução ocorre pelo contato entre dois objetos com temperaturas diferentes. Os átomos e moléculas do objeto com temperatura maior estão se movimentando com mais energia, ou seja, mais rápido, enquanto os átomos e moléculas do objeto com menor temperatura se movem mais lentamente.

Quando ocorre o contato entre esses átomos e moléculas, ocorrem os impactos gerando uma alteração na velocidade das partículas, os mais lentos aceleram e os mais rápidos desaceleram, até atingirem a mesma velocidade de movimento, mesma energia, portanto, a mesma temperatura

A convecção é diferente, em vez de dois objetos em contato, um líquido ou um gás podem transferir energia/calor de uma forma semelhante à condução.

Digamos que em uma panela contém água a uma temperatura de 4ºC, aquecer a água na parte de baixo faz com que a água próxima a fonte de calor se aqueça e por uma propriedade chamada densidade (onde o mais denso fica embaixo e o menos denso fica em cima), a água quente sobe e a água fria desce, formando um ciclo.

Como exemplo de convecção temos a geladeira, que tem seu congelador na parte de cima. O ar frio fica mais denso e desce, o ar que está embaixo, mais quente, sobe, ou o chuveiro muito quente, o vapor de água fica sempre na parte superior do banheiro e o ar mais frio fica na parte de baixo.

Podemos dizer que a irradiação térmica é o processo mais importante, pois sem ela seria praticamente impossível haver vida na Terra. É por irradiação que o calor liberado pelo Sol chega até a Terra. Outro fator importante é que todos os corpos emitem radiação, ou seja, emitem ondas eletromagnéticas, cujas características e intensidade dependem do material de que é feito o corpo e de sua temperatura.

Portanto, o processo de emissão de ondas eletromagnéticas é chamado de irradiação. A garrafa térmica é um bom exemplo de irradiação térmica. A parte interna é uma garrafa de vidro com paredes duplas, havendo quase vácuo, ou seja, ausência de matéria entre elas. Isso dificulta a transmissão de calor por condução. A parte interna e a parte externa da garrafa são espelhadas para evitar a transmissão de calor por irradiação.

Disponível em: https://tinyurl.com/yyqmyzrp. Acesso em 16 de nov. de 2020 (adaptada)

Se for possível, assista ao vídeo!

  1. Qual o processo de transferência de energia que não precisa de contato?

a) (   ) Condução.

b) (   ) Inflexão.

c) (   ) Irradiação

d) (   ) Convecção.

  1. Complete o texto com os termos que faltam para que este tenha sentido

MOLÉCULAS – LENTAMENTE – ENERGIA –
ÁTOMOS – TEMPERATURA

Os ________ e moléculas do objeto com temperatura maior estão se movimentando com mais ___________, ou seja, mais rápido, enquanto os átomos e ___________ do objeto com menor _______________ se movem mais ______________.

   3. A convecção é o efeito que explica a transferência de energia por meio

a) (   ) da mudança de posição e equilíbrio de temperatura através da densidade.

b) (   ) do aquecimento sem precisar de estão em contato direto.

c) (   ) do contato direto onde o mais quente esfria e o mais frio aquece.

d) (   ) da transferência de material aquecido diretamente para o outro.

  1. Analise as afirmações a seguir e coloque V para as verdadeiras e F para as falsas.

a) (   ) O processo de condução se dá pelo contato direto, através da mudança de posição que ocorre pela densidade.

b) (   ) A irradiação é um processo perigoso pois pode causar danos e até a morte.

c) (   ) A irradiação não precisa de contato direto para ocorrer a transferência de energia.

d) (   ) A convecção ocorre em líquidos e gases.

  1. Elabore um mapa mental com as características e as propriedades dos tipos de transferência de energia.
  1. Complete o texto com os termos que faltam para que este tenha sentido.

A garrafa térmica é um bom exemplo de irradiação térmica. A parte interna é ___________ de vidro com paredes duplas, havendo ___________ entre elas. Isso dificulta a transmissão de calor por condução. A parte interna e a parte externa da garrafa são _________ para evitar a transmissão de calor por irradiação.

a) (   ) uma garrafa; água; espelhadas.

b) (   ) um bloco; água; coloridas.

c) (   ) uma garrafa; quase vácuo; espelhadas.

d) (   ) um bloco; quase vácuo; espelhadas.

Você pode baixar o arquivo da aula!

7º CIE Atividade 3 Equilíbrio termodinâmico e vida na Terra