A Condução e Irradiação

RESUMO

O presente relatório tem por objetivo colocar em prática os conceitos teóricos desenvolvidos sobre condução e irradiação.

Como primeira atividade, visa obter conhecimentos sobre a condução térmica. Na condução a transmissão é feita molécula por molécula, porém sem o deslocamento de matéria. Acendeu-se uma lamparina e a pôs embaixo da ponta da barra metálica, sobre esta barra havia 5 esferas de aço cromado coladas uma a uma com parafina, sobre cada orifício e postas para baixo, sendo assim por meio da condução esta energia térmica ao penetrar na haste metálica causa movimentos vibratórios que permitem uma permuta de energia cinética entre as moléculas da barra metálica, ou seja, as mais energéticas doam para as menos energéticas  conduzindo o calor até a parafina, derretendo-a e gerando a queda das esferas.

A segunda atividade pretende obter  competência sobre a irradiação do calor. Qualquer corpo com temperatura superior a zero grau Kelvin irradia energia, a irradiação é uma meio de transferência de calor através de ondas eletro magnéticas não necessitando de meio material para se propagar. Ligou-se uma lâmpada (resistência elétrica) ligada a uma tomada elétrica, produz irradiação na faixa do infravermelho. Estas irradiações, parte por incidência direta e parte por reflexões nas superfícies existentes em volta do experimento, incidem sobre o bulbo do termômetro provocando a dilatação da coluna termométrica. Envolve-se sobre o bulbo vários tipos de materiais a fim de bloquear essa energia e observar como cada material impede a dilatação da coluna termométrica.

INTRODUÇÃO

Desde a Pré-História o ser humano observa a natureza e aprende com ela. Os humanos primitivos perceberam que alguns animais que resistem bem ao frio são revestidos de pelos. É o caso de ursos e renas. Essa observação deve ter inspirado o ser humano pré-histórico a usar peles de animais para se proteger do frio.

Mais tarde o físico e matemático francês, Jean Baptiste Joseph Fourier estudou o comportamento do calor e suas formas de se propagar, descobrindo assim por meio de experimentos  a irradiação, a condução e a convecção.

A condução térmica é a transferência de energia térmica entre átomos e/ou moléculas vizinhas em uma substância devido a um gradiente de temperatura. Em outras palavras, é um modo do fenômeno de transferência térmica causado por uma diferença de temperatura entre duas regiões em um mesmo meio ou entre dois meios em contato no qual não se percebe movimento global da matéria na escala macroscópica, em oposição à convecção que é outra forma de transferência térmica.

A Irradiação térmica, radiação térmica ou radiação de corpo negro é a radiação eletromagnética emitida por um corpo em qualquer temperatura, constituindo uma forma de transmissão de calor, ou seja, por meio deste tipo de radiação ocorre transferência de energia térmica na forma de ondas eletromagnéticas.

METODOS  EXPERIMENTAIS

                Para a coleta de dados do primeiro experimento sobre a condutividade térmica foram utilizados: 05 esferas de aço cromado, 01 recipiente em aço inox  para álcool usado como fonte de calor e uma regulador de chama, 01 haste metálica com adesão magnética, parafina, fósforo e álcool.

[pic 1]

Posicionou-se a fonte de calor embaixo da haste metálica com as esferas de aço cromado coladas com parafina para baixo e observou-se a medida com que o tempo passava o calor se propagava por meio da agitação molecular atingindo a parafina derretendo –a, fazendo com que as esferas caíssem.

[pic 2]

A condução térmica ocorre pela agitação das moléculas precisando de um corpo sólido para a propagação.O calor para se propagar necessita de diferentes temperaturas entre as moléculas. O fluxo térmico sempre se encontra no sentido decrescente, da região mais quente com  maior temperatura para a região mais fria com baixa temperatura a fim de equalizar as diferenças de temperaturas.

Esferas	Nº 1	Nº 2	Nº 3	Nº 4	Nº 5
Temperatura ºC	49ºC	43ºC	45ºC	44ºC	45ºC
Tempo	43 s	2min 43s	5mim 31s	29min 8s	45min 37s

Conforme o tempo foi passando a energia da ponta da haste foi se propagando até derreter a primeira parafina que segurava a esfera, e assim sucessivamente as esferas seguintes foram caindo uma a uma. O ponto de fusão da parafina ocorreu entre 43 e 45ºC. quando atingida esta temperatura as esferas caíam.