Trânsferencia De Calor

A transferência ( transmissão, propagação ) do calor.

A transferência do calor entre corpos

A transferência de calor é uma das duas maneiras com que os corpos podem trocar energia entre si, a outra é quando um corpo realiza trabalho sobre o outro.

A transferência do calor conhecida como condução de calor .

Na condução a transmissão de energia é feita de molécula a molécula , porém, sem o deslocamento de matéria.

A transferência de calor conhecida como correntes de convecção.

É a forma de propagação do calor própria nos fluídos.

Na convecção a transmissão da energia térmica é feita de molécula, porém, com deslocamento de matéria.

A transferência de calor conhecida como irradiação do calor.

A irradiação é um meio de transferência de calor através de ondas eletromagnéticas, não necessitando de meio material para se propagar.

Experiência em laboratório dos meios de transferência de calor.

Materiais utilizados para transferência de calor por condução:

•Base principal

•Corpos esféricos de aço (5).

•Lâmina suporte de aço inoxidável.

•Biombo protetor e canalizador, com suporte para termômetro e janelas de entrada.

•Lamparina.

•Vela.

•Caixa de fósforos.

Para essa atividade utilizamos a vela acesa para derreter a cera e soldar as esferas de aço na lâmina de aço inoxidável, em seguida prendemos a lâmina no suporte para que somente a extremidade da lâmina fosse aquecida com a chama da vela.

Para essa experiência utilizamos a vela na outra extremidade da lâmina , mas o princípio é o mesmo pois teremos a propagação de calor pelo corpo da lâmina, segue foto do experimento.

Através dessa propagação a cera que prendia as esferas se derrete liberando uma a uma conforme esse calor se propaga pela lâmina.

A medida da lâmina foi de 15cm, a primeira esfera foi fixada a 4cm da extremidade e o restante a 1,5cm de distancia uma da outra, totalizando uma medida de 10cm da extremidade até a última esfera.

Os valores de tempo que cada esfera levou para se desprender da lâmina foi:

1º esfera - 0,52 min.

2º esfera - 2, 34 min.

3 º esfera - 9,48 min.

4º esfera - 16,56 min.

5º esfera – 21,10 min.

A variação de temperatura da primeira esfera até a queda da última foi de 36,53 ⁰C à 157,7 ⁰C, ou seja , como o tempo total foi de 21,10min. e a variação de temperatura da lâmina foi de 134,7⁰C levando em consideração a temperatura ambiente como inicial de 23⁰C.

Materiais utilizados para transferência de calor por convecção:

•Base, chave liga-desliga isolada, haste vertical com regulagem de altura, refletor com soquete articulável.

•Fonte irradiante de feixe direcional, 60W.

•Ventoinha de alumínio com 8 hélices.

•Biombo protetor.

•Pivô em aço inoxidável.

O princípio dessa experiência é baseado no aquecimento da lâmpada que por sua vez aquece o ar, o ar aquecido tende a subir passando pela ventoinha fazendo com que a mesma gire numa certa freqüência determinada pela quantidade de calor gerado.

Segue foto do experimento:

Foi medido o período da hélice onde obtivemos o tempo de 1,24 seg. para que se realize uma volta completa, com o diâmetro de 8cm.

Com esse dados podemos determinar que a velocidade angular da hélice era de 5,06rad/s e a velocidade linear de 20,24cm/s e uma rotação de 48,38 rpm.

Segue abaixo cálculos para obtenção desses valores:

W=2π/T → w=2π/1,24 → w=5,06rad/s

V=w.r → V=5,06.4 → V=20,24cm/s

F=1/T → F=1/1,24 → F=0,806rps ou 48,38rpm.

Materiais utilizados para transferência de calor por irradiação:

•Base principal.

•Fonte irradiante de feixe direcional 60W.

•Biombo protetor e canalizador com suporte de termômetro e janelas de