Verifica-se que:
• o fluxo de calor é diretamente proporcional à área de secção e à diferença de temperatura e inversamente proporcional à espessura da barra;
• k é uma constante, chamada de coeficiente de condutividade térmica. Cada material possui sua condutividade térmica.
A tabela a seguir apresenta exemplos de coeficientes de condutividade térmica.
É a forma de propagação de calor, em que a matéria e a energia se movimentam por causa da diferença de densidade entre as partes quentes e as partes frias de uma substância.
A convecção ocorre nos fluidos, ou seja, nos líquidos e gases.
Quando aquecemos um fluido, devido à sua dilatação (aumento de volume), ele torna-se menos denso. O fluido menos denso sobe e o mais denso (frio) desce, ocupando o lugar do menos denso.
Dessa forma, o calor passa das regiões de maior temperatura para as de menor temperatura.
Vamos analisar alguns casos de convecção.
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19.1. Aquecimento
O aquecimento de um fluido deve ser feito por baixo do fluido, para que se formem as correntes de convecção.
Considere o recipiente da figura abaixo, sendo aquecido pela chama
A água quente, embaixo, torna-se menos densa e sobe; já a água fria, em cima, que é mais densa, desce.
Se aquecermos um líquido por cima, não teremos correntes de convecção.
Ligando o resistor e mantendo-o próximo da superfície do líquido, notamos que a água em cima chega a ferver e a água no fundo continua fria. O fluido menos denso não desce, nem o mais denso sobe, portanto não temos a formação de correntes de convecção.
19.2. Resfriamento
O resfriamento de um fluido deve ser feito por cima do fluido, para que
se formem as correntes de convecção. É o que acontece, por exemplo, nas
geladeiras. O congelador, que faz a troca de calor, situa-se em cima. O
ar quente que sai dos alimentos sobe e o ar frio que já trocou calor com
o congelador desce.
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