O documento discute os três principais mecanismos de transmissão de calor: condução, convecção e radiação. A condução envolve a transmissão de energia entre moléculas adjacentes. A convecção envolve o movimento de partículas carregando energia de um local para outro. A radiação envolve a transmissão de energia através de ondas eletromagnéticas sem contato direto.

1. Transmissão de Calor
Prof. Jair LP

3. Calor

4. Calor

5. Definição de calor
• Fluxo de energia térmica.
• Esse fluxo é motivado por uma diferença de
temperatura entre dois pontos.

6. Formas de transmissão do
calor

7. Condução
• Processo de transmissão de calor pelo qual a energia passa de
molécula para molécula, através de “choques” sem que elas
sejam deslocadas.
• Os metais são bons condutores de calor e outras substâncias,
como a cortiça, o ar, a madeira, o gelo, a lã, o algodão, etc., são
isolantes térmicos.
• Nos líquidos e nos gases, a condução térmica é baixa. Assim, os
gases são comumente utilizados como isolantes térmicos.
• A condução não pode ocorrer no vácuo.

8. Condução em metais

9. Condução em metais
Usuários de crack fabricam esse cachimbo com antenas de
carro. O fluxo de calor é tão intenso que é comum que os
lábios dos usuários sejam queimados constantemente.

10. Fluxo de calor (Lei de Fourier)
e
ttAk
t
Q ).(. 12 −
=
∆
=Φ

11. Coeficientes de condutividade
• Prata: 0,99cal/s . cm . ºC
• Alumínio: 0,50cal/s . cm . ºC
• Ferro: 0,16cal/s . cm . ºC
• Água: 0,0014cal/s . cm . ºC
• Lã: 0,000086cal/s . cm . ºC
• Ar seco: 0,000061cal/s . cm . ºC

12. Condutividade térmica do ar

13. Taxa de formação de gelo
(lago em congelamento)

14. Taxa de formação de gelo
(lago em congelamento)

15. Convecção
• É o processo de transmissão do calor, nos líquidos, gases e
plasmas, por efeito das camadas aquecidas que se chamam
correntes de convecção.
• Na convecção, não ocorre passagem de energia de um corpo
para outro, mas movimento de partículas, levando consigo a
energia de uma posição para outra. Por isso, a convecção não
pode ocorrer no vácuo.
A convecção explica, por exemplo, as brisas marítimas e
terrestres; porque os aparelhos de ar-condicionado devem ser
instalados elevados; porque os refrigeradores têm o congelador
na parte superior.

16. Convecção na água em
ebulição

17. Geladeira – anos 60

18. Geladeira – anos 60

19. Geladeira – versão 2009

20. Geladeira – versão 2009

21. Radiação
• Processo de transmissão de calor pelo qual a energia não
precisa de um meio material ou contato mecânico para se
propagar.
• Denomina-se esse processo por energia radiante, e a
transmissão de calor ocorre através de ondas eletromagnéticas
(com comprimentos de onda na faixa de 0,75 a 400 μm).
• A radiação pode ocorrer no vácuo.

22. Radiação - exemplo

23. Espectro eletromagnético

24. Espectro eletromagnético

25. Radiação: interação com a matéria
• Corpo transparente: grande parte da energia
incidente sobre ele é refratada.
• Corpo refletor: grande parte da energia incidente
sobre ele é refletida.
• Corpo negro: capaz de absorver todas as
radiações incidentes sobre ele. Na prática, é
impossível conseguir um corpo negro perfeito.

26. A visão de calor do Superman

27. Radiação: Termografias

28. Radiação: Termografias

29. Garrafa térmica

30. Garrafa térmica – esquema

31. Garrafa térmica - detalhes
• Para impedir a condução e a convecção, a ampola
interna é feita de vidro (mau condutor) com paredes
duplas entre as quais se faz vácuo.
• A radiação é evitada espelhando-se as faces da
ampola de vidro.
• Uma tampa bem ajustada isola a garrafa das
possíveis correntes de convecção.

32. Aquecimento global

33. Aquecimento global

34. Efeito Estufa

35. Funcionamento de uma estufa

36. O efeito estufa atmosférico

37. Fontes de gases estufa

38. Concentração de C02 e temperatura global

39. Lei de Stefan-Boltzmann
P = potência irradiada por unidade de área
σ = constante de Stefan-Boltzmann
(σ = 5,67x10−8
W/m2
.K4
)
T = temperatura absoluta do corpo negro
4
.TP σ=

40. Limitações da lei de Stefan-
Boltzmann:
A “catástrofe do ultravioleta”

41. The End

43. Slideshow by Prof. Jair LP
(2009)