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Biblioteca Virtual Investigando
uma geladeira
2- OS PROCESSOS DE TRANSMISSÃO DE CALOR QUE OCORREM NA GELADEIRA As trocas ou transferências de calor entre dois sistemas ou corpos que apresentam diferentes temperaturas podem ser realizadas mediante três processos distintos: condução, convecção, radiação. Condução A condução é o processo de transmissão de calor mais eficaz nos sólidos e consiste na propagação de energia através de choques entre as moléculas que constituem o material, sem que haja transporte de matéria. Os líquidos e gases também transmitem calor por condução, mas a uma taxa bem menor que os sólidos. Mesmo os sólidos diferem muito quanto à sua capacidade de transmitir calor por condução. A condutividade térmica mede a capacidade de um material em conduzir calor. Um material que transmite pouco calor por condução é chamado de mau condutor ou isolante térmico. Quanto menor for a condutividade térmica de um material melhor isolante térmico ele será. Alguns materiais em ordem crescente de isolamento térmico: * Prata Para realizar as atividades experimentais desta seção, você vai precisar dos seguintes materiais: . 02 termômetros
de laboratório (-10 ºC a 110 ºC) Atividade experimental 1 : A condutividade térmica do gelo 1. Coloque
um termômetro dentro de um pequeno copo de plástico contendo
água. (Você poderá utilizar copinhos iguais aos
usados para tomar café.) Atividade experimental 2: A condutividade térmica da água 1. Coloque
água gelada em um tubo de ensaio. Exercícios Consulte a tabela
da página 11 para responder às questões 1 e 2.
2 - Por que a tubulação
por dentro da qual circula a substância refrigerante é
feita de metal? Convecção A convecção é o processo de transmissão do calor mais eficaz para materiais no estado líquido ou gasoso. Caracteriza-se por movimentos ascendentes de massas de maior temperatura e menor densidade, coordenados com movimentos descendentes de massas de menor temperatura e maior densidade. Esse processo explica a formação de ventos e correntes marítimas. Nas geladeiras, ele é responsável por transportar o calor retirado dos alimentos até o congelador e também pelo deslocamento das massas de ar frio para as partes mais baixas do interior da geladeira. O fabricante de geladeiras recomenda que, após o degelo, a aba da gaveta de degelo volte à posição inicial. Assim, o ar que circula dentro da geladeira poderá entrar em contato com o congelador mais facilmente. A não observância dessa recomendação compromete a eficiência do refrigerador. Atividade experimental 3: A convecção na água 1. Coloque
um pouco de água em um tubo de ensaio. Exercícios: 1 É
possível a transmissão de calor por convecção
em materiais que se encontram no estado sólido? Justifique. 6 Leia, a seguir, uma recomendação de um fabricante de geladeiras, com relação às prateleiras gradeadas:
Radiação Além da condução, os materiais no estado sólido participam dos processos de troca de calor através da radiação. A radiação é uma forma de transmissão de calor comum a sólidos, líquidos ou gases. Todo corpo que está numa certa temperatura emite energia (calor) através de ondas eletromagnéticas que podem ser absorvidas pelos outros corpos nas vizinhanças. Podemos sentir essa transmissão de energia colocando a mão abaixo de uma chama ou de uma lâmpada acessa. A mão se aquece rapidamente. A maior velocidade de propagação de uma onda eletromagnética, 300.000 km/s, acontece no vácuo. A quantidade de calor efetivamente transmitida através da radiação depende da temperatura do material irradiador. Em termos gerais, podemos dizer que a taxa de radiação de calor cresce com o aumento da temperatura do corpo. A taxa de radiação depende também da pigmentação. Objetos de cor escura são melhores absorvedores e irradiadores de calor. Diferentemente das transmissões de calor por condução e convecção, a radiação não precisa de um meio para se propagar. Exercícios: 1 Você
acha que em alguma parte de um refrigerador ocorre troca de calor por
radiação? Por quê?
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