O documento descreve os três processos de transmissão de calor: condução, convecção e radiação. A condução ocorre quando há contato direto entre os átomos e moléculas, permitindo a propagação de calor através de vibrações. A convecção envolve o movimento de fluidos como ar e água. A radiação ocorre através de ondas eletromagnéticas e não requer meio material.

1. FÍSICA
TRANSMISSÃO DE CALOR
1. TRANSMISSÃO DE CALOR surge em virtude do seu aquecimento ou resfriamen-
to.
O calor se propaga espontaneamente sempre O congelador de uma geladeira é colocado na
de um corpo de maior temperatura para outro de me- parte superior; o ar frio desce, retira “calor” dos cor-
nor temperatura. A propagação de calor se dá por pos que estão na geladeira, aquece-se e sobe até o
condução, convecção e radiação. congelador, onde novamente se resfria.
2. CONDUÇÃO
Se colocamos uma extremidade de uma barra
metálica sobre uma chama e seguramos na outra ex-
tremidade, notamos que esta se torna cada vez mais
quente, apesar de não estar em contato direto com o
fogo. Dizemos que o calor atingiu a extremidade
mais fria da barra por condução através do material
que a constitui. As moléculas da extremidade quente
da barra aumentam a amplitude de sua vibração à
Quente
Frio
medida que a temperatura aumenta. Ar
Verificam-se então colisões dessas moléculas
com as suas vizinhas, menos próximas da extremida-
de mais quente, e que se movem mais lentamente: as-
sim, parte da energia das moléculas da extremidade
mais quente é absorvida pelas vizinhas, e o processo
se repete progressivamente. Desse modo, a energia
térmica se propaga de uma molécula para a seguinte,
sem que se desloquem as moléculas de sua posição 4. IRRADIAÇÃO OU RADIAÇÃO
inicial.
O termo radiação se refere à emissão contínua
de energia, da superfície de todos os corpos. Esta e-
Calor
nergia é chamada energia radiante e se apresenta sob
a forma de ondas eletromagnéticas. Estas ondas se
deslocam com a velocidade da luz e são transmitidas
tanto através do vácuo como no ar (no vácuo, a
transmissão é melhor, pois o ar as absorve um pou-
barra co).
metálica Quando elas atingem um corpo que não lhes é
transparente, tal como a superfície da mão ou as pa-
É fato conhecido serem os metais bons condu- redes de um quarto, elas são absorvidas e sua energia
tores de calor e eletricidade. À capacidade de serem é transformada em calor.
bons condutores de eletricidade devemos a existência
dos elétrons “livres”, isto é, dos elétrons que se sepa-
ram de suas moléculas. Os elétrons livres também Sol Terra
tomam parte na condução do calor: a razão pela qual
os metais são bons condutores de calor é exatamente
o fato de tanto os elétrons livres como as moléculas
tomarem parte na transmissão de energia térmica das 5. GARRAFA TÉRMICA (VASO DE DEWAR)
partes quentes para as partes frias.
A garrafa térmica permite a conservação por
3. CONVECÇÃO um tempo maior da temperatura de um líquido em
Processo de transmissão de calor com o arraste seu interior. Isso se dá diminuindo as trocas de calor
de matéria. Este processo é característico dos líquidos com o ambiente da seguinte maneira:
e gases (fluidos). A movimentação das diversas par- Tampa → evita convecção.
tes do fluido ocorre pela diferença de densidade que Vácuo → condução e convecção.
Parede espelhada → evita irradiação.
Editora Exato 12

2. Tampa Ar quente
Ar
frio
Vácuo
Porção
Espelhada Água Areia
fria quente
6. LEITURA COMPLEMENTAR
Ar quente
Efeito Estufa Ar
frio
Um dos exemplos de aplicação da irradiação é
a estufa de plantas. Nas estufas, o teto é feito de vidro
transparente. A luz solar (energia radiante) atravessa
as paredes de vidro e a energia é absorvida pelas
Água Areia
plantas e objetos no interior da estufa. quente fria
Posteriormente, essa energia é emitida (irradi-
ada) na forma de raios infravermelhos que não atra-
vessam o vidro; assim o interior da estufa mantém-se
aquecido. Inversão térmica
O vapor d’água e o dióxido de carbono presen- Outro fenômeno importante relacionado com a
tes na atmosfera terrestre dificultam a propagação convecção do ar é a inversão térmica. Ela é causada
dos raios infravermelhos. Com isso, a energia térmica pela ausência de correntes de convecção no ar em
emitida pela Terra fica, em parte, retida. O aumento dias frios em grandes centros urbanos. Normalmente,
progressivo de dióxido de carbono (CO2), principal- a camada de ar poluído junto ao solo é mais quente
mente devido às indústrias e aos carros, que lançam que as camadas superiores, com ar mais limpo. Então
grandes quantidades de gases na atmosfera, entre eles o ar poluído tende a subir e os poluentes são disper-
o CO2, faz com que se acentue tal fenômeno, deno- sos nas camadas mais altas da atmosfera. Porém, em
minado “efeito estufa”. Devido ao “efeito estufa”, a dias mais frios, há um maior número de frentes frias.
energia média da Terra tende a aumentar, provocando Quando há o encontro de duas massas de ar de dife-
derretimento do gelo polar (fusão) com graves con- rentes temperaturas, a mais fria fica por baixo. As-
seqüências para o planeta, desde grandes inundações sim, em dias frios, o ar poluído, junto ao solo, é mais
até doenças de pele nos seres vivos. Os problemas frio do que o ar limpo das camadas superiores. Isso
que podem surgir, se o “efeito estufa” não for contro- impede a ocorrência de correntes de convecção, au-
lado, são muito amplos para a vida na Terra. mentando a concentração de poluentes no ar próximo
ao solo.
Brisas litorâneas
ar limpo ar limpo
No litoral, é comum a ocorrência de brisas. Pa-
frio frio
ra o melhor entendimento de tal fenômeno, vale lem-
brar que o calor específico da água é bem superior ao
de outros materiais. Isso significa que a água sofre
uma menor variação de temperatura que, neste caso, ar poluído
a areia da praia. De manhã, o Sol aquece tanto a areia quente
quanto a água do mar, mas a areia se aquece mais ra-
dia normal
pidamente. O ar que está sobre a areia se aquece e
sobe, sendo substituído pelo ar que estava sobre a á- ar limpo ar limpo
gua: é a brisa marítima. À noite, a areia se resfria quente quente
mais rapidamente do que a água. Então, o ar junto à
água, agora mais quente que o da areia, sobe, dando
lugar ao ar que estava junto à areia: é a brisa terrestre.
ar poluído
frio
dia frio (inverno): inversão térmica
Editora Exato 13

3. ESTUDO DIRIGIDO 5 (UnB) Julgue os itens abaixo:
1 A capacidade de um casaco de lã de manter
1 Cite os três processos de transmissão de calor. uma pessoa aquecida repousa, exclusivamente,
Qual deles ocorre no vácuo? na baixa condutividade térmica da lã.
2 A radiação não visível, emitida por um corpo
aquecido, obedece às mesmas leis da reflexão
2 Cite um bom condutor e um bom isolante térmi- para a luz visível.
co. 3 O processo de transmissão de calor por con-
vecção exige movimento de translação de ma-
téria.
EXERCÍCIOS 4 O processo de transmissão de calor por radia-
1 (UnB) Julgue os itens abaixo: ção exige a presença de meio material entre os
1 Em uma garrafa térmica, hermeticamente fe- sistemas envolvidos no processo.
chada e contendo água fervente, não há saída
de calor por convecção.
GABARITO
2 As chaminés de grandes fornos são muito al-
tas. Isso facilita a convecção e assim a renova- Estudo dirigido
ção do ar a ser queimado.
3 Com o bisturi a raio laser transfere-se energia 1 Os três processos são: condução, convecção e ir-
térmica para o tecido por convecção. radiação e somente a irradiação ocorre no vácuo,
é desta maneira que a energia solar chega à terra.
2 A radiação é o principal processo de transferên- 2
cia de energia no caso: Condutor: barra de ferro
a) da chama no fogão para a panela. Isolante: madeira
b) do Sol para um satélite de Júpiter. Exercícios
c) do ferro de soldar para a solda. 1 C, C, E
d) da água para um cubo de gelo flutuando nela.
e) de um mamífero para o meio ambiente. 2 B
3 C
3 Em uma sala de temperatura homogênea, toca-se 4 A
numa peça de metal e numa peça de madeira; no-
ta-se que o metal parece mais frio que a madeira. 5 E, C, C, E
Esta diferença de sensação dá-se porque:
a) o calor específico do metal é maior que o calor
específico da madeira.
b) a temperatura do metal está mais baixa do que
a temperatura da madeira.
c) o coeficiente de condutibilidade térmica do me-
tal é maior que o da madeira.
d) o metal conduz o calor por condução e a ma-
deira por radiação.
e) a madeira é menos densa que o metal.
4 (FAAP) O calor se propaga através dos corpos,
sejam eles sólidos, líquidos ou gasosos. Abaixo,
da incandescência, nos sólidos, a propagação
mais intensa é dada pela:
a) condução térmica.
b) convecção térmica.
c) irradiação térmica.
d) contato térmico.
e) decomposição térmica.
Editora Exato 14