TRABALHO FISICA EXPERIEMENTAL

[pic 1]		Universidade Estácio de Sá – Campus Macaé
Curso:  Engenharias	Disciplina: Física Experimental II	Código:	Turma:
Professor (a): ROBSON FLORENTINO	Data de Realização: 31/08/2012
Nome do Aluno (a): Elayne Cristine Deotti Nome do Aluno (a):Jackson Moura Nome do Aluno (a):Debora Abreu Nome do Aluno (a):Nathalia Paulino Nome do aluno (a):Wagner Pessanha Satiro	Nº da matrícula: 201102218201 Nº da matrícula: 200902143169 Nº da matrícula: Nº da matrícula: 201101370793 Nº da matrícula: 20110217854-3

Atividade XII – A transferência de Calor

Objetivos:

- Descrever os experimentos que envolvem os fenômenos da condução,convecção e irradiação

Introdução teórica:

 

O calor é uma forma de energia que é transferida de um corpo para o outro em virtude de uma diferença de temperatura entre eles. Essa transferência de energia pode processar-se de três maneiras distintas :

Por condução,convecção ou radiação.

 

   A condução:

Ao colocar uma das extremidades de uma barra em contato com uma fonte térmica e segurar a outra com a mão, nota-se que a temperatura da extremidade em contato com a mão torna-se cada vez mais elevada. O que ocorre neste caso é que o calor cedido pela fonte se propagou através da barra ate atingir a mão. Esta modalidade pela qual o calor se propaga é denominada condução.

   A explicação para tal fenômeno é a de que as moléculas, ao vibrar com maior amplitude, conseguem aproximar-se das moléculas vizinhas. Nessa aproximação, intensificam-se as forças repulsivas, consequentemente, as moléculas vizinhas passam a vibrar mais intensamente. Assim, a energia térmica (calor) é conduzida de molécula para molécula do meio a que essas moléculas pertencem. Em outras palavras, pela colisão entre átomos e moléculas do meio e a subsequente transferência de energia cinética, isto equivale dizer que o calor se transmite através de matéria sem que esta se desloque. Em geral, o fenômeno da condução ocorre nos meios na fase solida.

   A convecção:

A convecção é o processo de propagação de calor no qual a energia térmica muda de local, acompanhando o deslocamento da própria substancia aquecida. Ao contrario da condução, em que apenas a energia térmica se propaga e as partículas permanecem em suas posições de equilíbrio, com movimento de vibração, na convecção a energia térmica propaga-se acompanhando as partículas aquecidas da substância. Trata-se do fluxo de calor devido ao movimento microscópico carregando partes da substancia de uma região quente pra uma região fria. Por este motivo, a convecção do acorre em meios fluidos (liquido ou gás).

   A radiação:

A terceira forma de transferência de calor é por radiaçao. É a maneira, por exemplo, do Sol transferir energia para o sistema terra-atmosfera através do espaço vazio. Esse processo não necessita de um meio de propagar o calor. A propagação é dada através de ondas eletromagnéticas, que ao atingir um meio são absorvidas e transformadas, em grande parte, em energia térmica.

   Quando se é exposto ao Sol, a maior parte da energia que se recebe chega através de ondas térmicas. Apesar de todas as ondas eletromagnéticas transportarem energia, apenas as correspondentes ao infravermelho são chamadas de ondas de calo. Todos os corpos com temperatura finita emitem radiação.

O espectro de emissão de objetos depende, em geral, da sua geometria e do material constituinte.

   Procedimento experimental:

 

Condução

Material necessário:

   

- régua milimetrada;

- vela de cera comum;

- placa metálica com furos;

Fotos

[pic 2]	[pic 3]
Cronometro Digital	Lamparina

1. Para a montagem, acende uma vela, pingando gotas de parafina derretida, na barra. Em cada gota, coloca-se uma esfera metálica. Em seguida, deve-se fixar a barra horizontalmente na estrutura de apoio com as esferas voltadas para baixo. Finalmente, com a chama da lamparina ou similar (que também pode ser uma vela), aquece a extremidade livre da barra.
2. Marque a distancia entre os furos e o tempo de queda entre as esferas.
3. Preencha a tabela

Dados coletados:

Distancia de um centro ao outro

0__15__30__45  (mm)

Tempo de queda das esferas:

1ª

2ª

3ª

4ª

Tabela:

Distancia (m)	Tempo (s)
0
1,5
3,0
4,5

Questões:

• Justifique o fato de a energia termina penetrar nos extremos da lamina com as esferas se desprenderem, sucessivamente, nos ponto 1,2,3,4. Transferência de calor com a agitação das moléculas.
• Qual a função de cera e das esferas utilizados no experimento? A cera fixa as esferas na barra de metálica e as esferas tem a função de se desprenderem a medida que as moléculas vão vibrando e derretendo a cera que esta envolvendo a mesma.
• Como é denominada esta maneira de calor se propagar e qual sua principal característica? Esta maneira de propagação é chamada de condução e tem como sua principal característica é a vibração das moléculas, que na vibração de uma moléculas todas as outras vibram também.

Convecção:

Material utilizado:

[pic 4]

[pic 5]

- base de apoio;