Relatorio

1. INTRODUÇÃO

O processo de transferência de calor ocorre quando há dois ou mais sistemas, com diferentes temperaturas, em contato e cessa quando esses sistemas adquirirem a mesma temperatura, pois atingiram o equilíbrio térmico. A propagação de calor entre os corpos pode ocorrer de três maneiras: condução, convecção e irradiação.

Condução: A condução térmica consiste na propagação de calor no interior de um corpo sólido, aquecido irregularmente ou entre corpos sólidos distintos em contato direto.

Exemplo: Quando tocamos a madeira da porta e a maçaneta temos a sensação que a maçaneta está mais fria que a madeira, porque a quantidade de calor trocada entre a mão e o metal da maçaneta é maior que a quantidade de calor trocada entre a mão e a madeira. Isto ocorre porque o metal da maçaneta é melhor condutor de calor do que a madeira da porta.

Convecção: A convecção térmica é o processo de transmissão de calor em que a energia térmica se propaga através do transporte de matéria, devido a uma diferença de densidade e a ação da gravidade. Este processo ocorre somente com os fluidos, isto é, com os líquidos e com os gases, pois na convecção térmica há transporte de matéria.

Exemplo: o ar condicionado, para produzir melhor resfriamento deve ser instalado na parte superior das paredes, porque o ar frio sai para cima e como é denso, desce, enquanto que o ar mais quente sobe, e então a refrigeração do ambiente é mais eficiente. Para produzir aquecimento, com um ar condicionado ou lareira, o ideal é instalar próximo ao solo.

Irradiação: A irradiação ou radiação é o processo mais importante de propagação de calor, pois é através dele que o calor do Sol chega até a Terra. Sem esse processo não haveria vida na Terra. A irradiação é o processo de transferência de calor através de ondas eletromagnéticas, chamadas ondas de calor ou calor radiante. Enquanto a condução e a convecção ocorrem somente em meios materiais, a irradiação ocorre também no vácuo.

Exemplo: a radiação infravermelha é utilizada no tratamento de lesões no corpo, com aparelhos que são colocados próximo à lesão. Emitindo uma frequência exata para aquela função.

2. OBJETIVO

Verificar na pratica os três métodos de transferência de calor: condução convecção e irradiação, para que possamos colocar em pratica os conceitos de transferência de calor e termodinâmica aprendidos em Física II.

3. Experimento 01 – A propagação de calor de molécula a molécula com deslocamento de matéria (convecção)

3.1. Materiais utilizados:

• Base principal: sapatas niveladoras, Chave liga-desliga isolada, haste vertical com regulagem de altura, refletor com soquete articulável

• Lâmpada incandescente

• Ventoinha de alumínio com 8 hélices

• Biombo protetor

• Pivô em aço inoxidável

• Termômetro com escala de -10 a 100 °C

• Cronometro

3.2. Procedimentos

Primeiro passo, montagem dos materiais:

1. Montagem da lâmpada incandescente na base principal;

2. O biombo deve ser colocado em cima da base encaixando o refletor, de modo que abranja a lâmpada e esta fique no centro do biombo;

3. Instalação da ventoinha na parte superior do biombo;

Segundo passo, execução do experimento:

1. Ligar a lâmpada incandescente

2. Aguardar alguns minutos verifica-se que a ventoinha começa a se movimentar no sentido horário.

3.3. Questionamentos:

1. O que acontece à molécula de ar frio que se encontra próxima a lâmpada aquecida?

R: quando a massa de ar frio passa pelo bimbo, a massa de ar quente sobe fazendo com que a ventoinha comece a se movimentar, devido a massa de ar quente se propagando da lâmpada.

2. Com base no princípio de Arquimedes justifique