propagacao de calor DO MATERIAL.pptx

PROPAGAÇÃO DO MATERIAL

1. PROPAGAÇÃO DE CALOR Por: Roberto Bahiense.

2. e FLUXO DE CALOR ( F ) Espontaneamente , o calor sempre se propaga de um corpo de maior temperatura para um corpo de menor temperatura. T 1 T 2 Q é a quantidade de calor transportada. D t é o intervalo de tempo da transferência. Unidade de medida No SI: Joule/ seg (J/s)  Watt (W) Outras usuais: cal/s, cal/ min , kcal/ min etc.

3. Formas de propagação de calor 2.1 CONDUÇÃO TÉRMICA Forma de transmissão de calor que ocorre em meios materiais. Na condução térmica, não há transporte de matéria e sim de energia , através da agitação molecular.

4. e LEI DE FOURIER Em regime estacionário , o fluxo de calor por condução num material homogêneo é diretamente proporcional à área da seção transversal atravessada e à diferença de temperatura entre os extremos, e inversamente proporcional à espessura da camada considerada. A  área de seção transversal. e  espessura (distância entre as extremidades).  T  diferença de temperatura. K  coeficiente de condutibilidade térmica do material. ( J/ s.m. K ou cal/ s.cm. °C )

5. Uma barra de alumínio (K = 0,5 cal/ s.cm. °C) está em contato, numa extremidade, com gelo em fusão e, na outra, com vapor de água em ebulição sob pressão normal. Seu comprimento é 25 cm, e a secção transversal tem 5 cm² de área. Sendo a barra isolada lateralmente determine a temperatura numa secção da barra a 5 cm da extremidade fria. TESTES DE SALA

6. 2.2 CONVECÇÃO TÉRMICA A convecção consiste no transporte de energia térmica de uma região para outra por meio de transporte de matéria , o que só pode ocorrer nos fluidos (líquidos e gases).

7. EXEMPLOS DE CONVECÇÃO TÉRMICA NO COTIDIANO: Brisas - A água tem alto calor específico, sofrendo portanto, relativamente, pequenas variações de temperatura. Numa praia, a areia se aquece mais rapidamente do que a água do mar, ao receber calor do Sol. À noite, ela também se resfria mais rapidamente. A convecção provoca as brisas (marítima e terrestre).

8. Condição atmosférica, observada em dias frios, na qual uma camada de ar frio é aprisionada por outra de ar quente, de modo que a primeira não pode se elevar. INVERSÃO TÉRMICA Em ambientes industrializados, a inversão térmica leva à retenção de poluentes nas camadas mais baixas e próximas do solo, podendo ocasionar problemas de saúde.

9. DIAS SEM INVERSÃO TÉRMICA A radiação solar aquece a crosta terrestre. A crosta terrestre aquece a camada de ar acima que, menos densa, sobe deslocando para baixo as camadas superiores mais frias. As correntes de convecção assim formadas, renovam o ar junto ao solo minimizando, em ambientes urbanos, os efeitos da poluição.

10. DIAS COM INVERSÃO TÉRMICA Nos dias de inverno a incidência obliqua dos raios solares aquece as camadas superiores da atmosfera, que se sobrepõem as camadas mais baixas e mais frias caracterizando a INVERSÃO TÉRMICA. Em dias de inversão térmica, as camadas mais baixas e frias estagnadas junto ao solo impedem a convecção, a renovação do ar e a dissipação dos poluentes.

11. INVERSÃO TÉRMICA EM SÃO PAULO

12. INVERSÃO TÉRMICA NO RIO DE JANEIRO

13. 2.3 IRRADIAÇÃO TÉRMICA A irradiação térmica consiste no transporte de energia térmica através de ondas eletromagnéticas. Não é necessário meio material para que irradiação ocorra.

14. Espectro eletromagnético

15. CORPO Q i Q r Q a Q t Q i  Calor incidente. Q r  Calor refletido. Q a  Calor absorvido. Q t  Calor transmitido. Q i = Q a + Q r + Q t Absorvidade: a = Q a / Q i Refletividade: r = Q r / Q i Transmissividade : t = Q t / Q i a + r + t = 1 Um corpo com absorvidade a = 0,8 significa que 80% do calor nele incidente foi absorvido. Os restantes 20% do calor devem se dividir em reflexão e transmissão.

16. Se não houver transmissividade : t = 0 , então, a + r = 1 Se absorve 100% (corpo ideal): a = 1 (r = 0) CORPO ATÉRMICO CORPO NEGRO Se reflete 100% (corpo ideal): r = 1 (a = 0) ESPELHO IDEAL De um modo geral, os corpos escuros apresentam absorvidade elevada e reflexividade baixa , sendo bons absorvedores e emissores. Ao contrário, os corpos claros e polidos são maus absorvedores e emissores, pois possuem baixa absorvidade e elevada refletividade . a + r + t = 1

17. Fenômeno natural responsável pelo aquecimento do planeta. EFEITO ESTUFA Sem o efeito de estufa, a temperatura da superfície terrestre seria, em média, cerca de 34ºC mais fria do que é hoje.

18. TESTES DE SALA Durante certo tempo, 20000 cal incidem em um corpo atérmico . Verifica-se que são absorvidas, nesse mesmo tempo, 5000 cal. Determine a absorvidade e a refletividade do corpo.

19. ( Fuvest) Um contêiner com equipamentos científicos é mantido em uma estação de pesquisa na Antártida. Ele é feito com material de boa isolação térmica e é possível, com um pequeno aquecedor elétrico, manter sua temperatura interna constante, T i = 20 °C quando a temperatura externa é T e = - 40 °C As paredes, o piso e o teto do contêiner têm a mesma espessura, e = 26 cm e são de um mesmo material, de condutividade térmica k = 0,05 J/ s.m. °C Suas dimensões internas são 2x3x4 m³ Para essas condições, determine a área A da superfície interna total do contêiner; a potência P do aquecedor, considerando ser ele a única fonte de calor; a energia E , em kWh, consumida pelo aquecedor em um dia.

20. RELAXANDO....

21. FIM! Cuide bem da sua casa...