Os Meios De Propagação Do Calor

SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ

CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE TUCURUÍ

FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA

Os meios de propagação do calor

Condução/Convecção/Irradiação

Tucuruí

2013

Objetivos:

• Identificar, comparar e classificar as formas de propagação de calor;

• Reconhecer que o calor, para se propagar, precisa de temperaturas diferentes entre as regiões de escoamento;

• Mencionar que o fluxo térmico sempre se verifica no sentido das temperaturas decrescentes

Condução

Introdução

É o processo de transmissão de calor em que a energia térmica passa de um local para outro através das partículas do meio que os separa. Não há deslocamento de matéria, as partículas recebendo energia transmitem energia para as partículas vizinhas, menos energizadas, que passa a vibrar com intensidade maior, estas por sua vez, transmitem energia térmica para as seguintes, e assim sucessivamente

Materiais e Métodos:

 01 base principal;

 01lâmina suporte em aço inoxidável;

 05 corpos de prova esféricos de aço;

 01 lamparina;

 01 vela (cera);

 01 caixa de fósforo;

 01 cronômetro;

 01 biombo protetor e canalizador, com suporte de termômetro e janelas de entrada

Com materiais em mãos e conceitos básicos em mente, foi iniciado a montagem dos equipamentos. Ao término, a vela foi acesa e colocou-se corpos esféricos na haste metálica. Posicionou-se a vela na extremidade da haste metálica.Isolamos o experimento com alguns livros para que não houvesse corrente de ar que interferisse no resultado do experimento, então acendemos a vela e então observamos.

Questionamentos

Acenda a lamparina e aqueça a extremidade livre da lâmina.Descreva o observado.

Notou-se que o fogo da vela, ao aquecer a haste, fazia as bolinhas caírem uma a uma em numa seqüência que partia da ponta da lâmina aquecida pelo fogo.

Como você explicaria o fato da energia térmica penetrar pelo extremo da lâmina e as esferas se desprenderem, sucessivamente, nos pontos 1,2,3,4 e 5 da mesma?

Esse fato ocorre porque as partículas que formam o material receberam energia e, dessa forma, passaram a se agitar com maior intensidade. Essa agitação se transfere de partícula por partícula e se propaga em toda a lâmina até alcançar a outra extremidade.

Qual a função da cera e das esferas utilizadas neste experimento?

As ceras da vela vão se derretendo conforme o fio vai se aquecendo e consequentemente a esferas cairão,pois as esferas estão presas a elas.

Poderia a esfera 2 cair antes da esfera 1?Justifique a sua resposta.

Como é denominada esta maneira do calor se propagar e qual a sua principal característica?

Condução térmica. A principal característica da condução é a transferência de energia sem a simultânea transferência de matéria, ocorrendo, assim, predominantemente nos sólidos.

Resultados Experimentais e Conclusão:

Notou-se que o fogo da vela, ao aquecer a haste, fazia as bolinhas caírem uma a uma em numa seqüência que partia da ponta da haste aquecida pelo fogo. Dessas observações,concluiu-se que isso ocorre pelo fato das partículas se agitarem transmitindo energia de uma para outra em seqüência e sem pular um átomo sequer.

Convecção

Introdução

Processo de transmissão de calor, que consiste em movimentos de massas fluidas, trocando de posição.Assim, podemos afirmar que a convecção somente ocorre nos fluidos ( líquidos, gases e vapores ), não podendo ocorrer nos sólidos e no vácuo. Pode ser natural, quando é ocasionada por diferença de densidade devido a diferença de temperatura entre as massas de fluido, ou forçada quando é ocasionada por bombas ou ventiladores

Materiais e Métodos:

 01 base principal com:

Apatas niveladoras,chave liga-desliga isolada,haste vertical com regulagem de altura, refletor com soquete articulável;

 01 fonte irradiante de feixe direcional, 60 W

 01 ventoinha de alumínio com 8 hélices

 01 biombo protetor

 01 pivot de aço inoxidável

O experimento foi montado colocando a ventoinha na parte superior do pivô, de modo que este a mantivesse suspensa apenas apoiando-a pelo centro. E colocou-se a ventoinha acima da fonte irradiante(lampâda).

Ligue a lâmpada e aguarde alguns minutos.Comente o observado

Depois de algum tempo, a ventoinha começa a se movimentar

O que acontece à molécula de ar frio que se encontra próxima da lâmpada aquecida?

Com base no princípio de Arquimedes,justifique o movimento de subida da molécula aquecida de ar.

Quando certa massa de um fluido é aquecida suas moléculas passam a mover-se mais rapidamente, afastando-se, em média, uma das outras. Como o volume ocupado por essa massa fluida aumenta, ela torna-se menos densa. A tendência dessa massa menos densa no interior do fluido como um todo é sofrer um movimento de ascensão ocupando o lugar das massas do fluido que estão a uma temperatura inferior

Procure justificar