Capítulo 03. Calorimetria

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.

19. Convecção

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.

 

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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