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TERMODINÂMICA: TRANSFERÊNCIA DE CALOR

A termodinâmica é o estudo que se iniciou tentando entender a energia térmica dos sistemas. Sendo assim, um dos seus conceitos fundamentais se chama temperatura.

Temperatura poder ser definida como uma forma de medição da agitação molecular de um corpo, em outras palavras, temperatura é a grandeza física relacionada com nossas sensações de frio e calor do cotidiano.

Observe que a forma como o calor se transfere é sempre da fonte quente para fonte fria.

Logo é importante mencionar que o conceito de frio é diferente da forma que falamos no cotidiano. Na física não há frio, mas sim ausência de calor, logo quando dizemos usualmente que "faz frio" ou que "está entrando frio pela janela" está fundamentalmente errado, já que o frio não é um fenômeno físico e, como visto anteriormente, o calor sempre vai de uma fonte quente para uma fonte fria, não o contrario.

Há três formas diferentes de transferência de calor entre dois corpos, são elas:

Condução é quando dois corpos estão em contato físico direto, sendo assim, a energia cinética atômica aumenta e é transferida em um material através de colisões moleculares. Sendo esta totalmente variável de acordo com o material, ou seja, assim como na eletricidade, os materiais podem ser condutores ou isolantes. E vale dizer que geralmente os metais, que são bons condutores elétricos, também são bons condutores térmicos, fazendo assim uma ligação análoga com a eletricidade.

Convecção é transferência de calor em líquidos ou gases, ou seja, ocorre somente em fluidos, já que a transferência se dá somente por causa do movimento do próprio fluido, devido a uma diferença de densidades do ar, por causa das diferenças de temperatura. Na pratica isto significa que o ar quente, que é menos denso que o ar frio, faz com que o ar frio desça e force o ar mais quente a subir e então o ar mais frio é aquecido pela fonte quente novamente e o processo se repete, formando um padrão de movimentação tal como a figura abaixo:

Radiação se da como uma forma de aquecimento a distância, por exemplo, a relação do Sol com a Terra. A radiação solar é constituída de ondas eletromagnéticas e exatamente por isso as ondas conseguem viajar pelo espaço sem um meio, diferente de outros tipos de ondas, assim, chegando até a Terra e aquecendo-a.

Um exemplo mais do cotidiano ainda sobre radiação, seria por exemplo uma fogueira. Em uma fogueira, só de estar perto, você sente o calor, não necessariamente precisando encostar no fogo, pois o mesmo é transmitido em todas as direções via radiação.

Então, como pode imaginar, em um dia cotidiano, cozinhar em um fogão significa observar as três formas de transferência de calor.

REFERÊNCIAS