Transferência de calor

Resumo – Este relatório descreve experiências relativas à disciplina de Física Experimental, abordando temas da transmissão de calor.

INTRODUÇÃO

Neste experimento será estudado e analisado as diversas situações de transmissão de calor sendo por convecção, irradiação ou condução e ao fim será possível responder as perguntas propostas no experimento.

MATERIAL

Foi utilizado uma base com suporte com uma lâmpada 60 watts, uma caixa de fósforo, vela, um suporte com hélice com suporte para termômetro, termômetro, uma lamparina alimentada com álcool gel, uma chapa metálica com cinco perfurações com distancias semelhantes, 5 esferas metálica, um pedaço de fita isolante e papel branco.

TEORIA

- Condução

É o processo de transferência de energia através de um meio material, sem transporte de matéria, a energia térmica se propaga de partícula para partícula do meio. Ocorre principalmente nos materiais sólidos.

A medida que recebem calor, os átomos ou moléculas do corpo vibram mais intensamente e a energia cinética dessas partículas é transferida sucessivamente de uma partícula para outra, essa transferência de energia cinética é a propagação de calor.

Como o calor se propaga de partícula para partícula, corpos mais densos, com maior número

de partícula por unidade de volume, especialmente partículas livres, são bons condutores. Isto explica por que os metais são bons condutores. Pelo mesmo motivo, os líquidos e gases não são bons condutores de calor.

- Convecção

A convecção térmica é uma expressão que engloba a soma dos dois fenômenos físicos - convecção e advecção - desde que induzidos por diferença de temperaturas no fluido. Ocorre em função da dependência da densidade do fluido com a temperatura, ou seja, da dilatação térmica, e das regras de flutuabilidade (menos denso ascende; mais denso descende).

- Irradiação

A condução e a convecção são formas de propagação de calor que para ocorrer é necessário que haja meio material, contudo, existe uma forma de propagação de calor que não necessita de um meio material (vácuo) para se propagar, esta é a irradiação térmica. Esse tipo de propagação do calor ocorre através dos raios infravermelhos que são chamadas ondas eletromagnéticas. É dessa forma que o Sol aquece a Terra todos os dias.

1º EXPERIMENTO CONDUÇÃO

DESENVOLVIMENTO

No primeiro experimento posicionamos as cinco esferas sobre a chapa nas perfurações, com a vela derretemos parafina sobre as esferas, com as esferas fixas na chapa, prendemos a 4 cm sobre a lamparina acessa, que está posicionada na direção da ponta da chapa.