O que é o calor como ocorre a transferência de calor de um corpo para outro Cite dois exemplos?

Que tal um resumo para revisarmos o conteúdo? Hoje vamos relembrar os conceitos de Transmissão de calor. Fiquem atentos pois essa matéria é comum aparecer nas provas!

O que é Transmissão de calor?

Denomina-se transmissão de calor à passagem da energia térmica de um local para outro. Essa transmissão pode ocorrer de três formas diferentes, por meio da condução, irradiação e convecção térmica. Entenda melhor cada uma dessas maneiras de transporte e passagem de calor.

Condução térmica

É a situação em que o calor se propaga através de um “condutor”. Ou seja, apesar de não estar em contato direto com a fonte de calor, um corpo pode ser modificar sua energia térmica se houver condução de calor por meio de outro corpo, ou por outra parte do mesmo corpo.

Exemplo: A única parte da panela que está em contato direto com o fogo é seu fundo, porém sua parte superior também esquenta.

Irradiação

Outra forma de transmissão de calor é a propagação de energia térmica. Dessa maneira, não há necessidade de um meio material para acontecer o transporte, pois o calor se propaga através de ondas eletromagnéticas.

Exemplo: forno microondas. O aparelho aquece os alimentos sem haver contato com eles, e ao contrário do forno à gás, não é necessário que ele aqueça o ar. Enquanto o alimento é aquecido há uma emissão de microondas que fazem sua energia térmica aumentar, elevando a temperatura.

Convecção térmica

Essa forma de transmissão de calor se estabelece a partir de movimentos de massas fluidas, trocando de posição.

Exemplo:  o ar em torno do aquecedor se aquece, tornando-se menos denso que o restante. Com isto, ele sobe e o ar frio desce, havendo uma troca de posição do ar quente que sobe com o ar frio que desce. A este movimento de massas de fluido chamamos convecção e as correntes de ar formadas são correntes de convecção.

Gostou do nosso resumo? Aproveite para revisar o conteúdo e fique pronto para as provas!

Calor � a energia transferida entre dois ou mais sistemas devido a uma diferen�a de temperatura entre eles.

Por exemplo, quando pegamos um copo com ch� quente a energia � transferida do copo para nossa m�o e, quando pegamos um copo de �gua com gelo, a energia � transferida da nossa m�o para o copo. Ou seja, quando dois corpos est�o em contato, a transfer�ncia de energia ocorre do mais quente para o mais frio.

O calor � espontaneamente transferido do corpo que possui temperatura mais alta para o que possui temperatura mais baixa, e o calor s� � transferido enquanto os corpos possu�rem temperaturas diferentes entre si, isso porque uma vez que � atingido o equil�brio t�rmico, os corpos adquirem a mesma temperatura e deixa de ocorrer o fluxo de energia, ou seja, calor.

Os corpos possuem calor?

N�o! Os corpos possuem energia.

Todos os corpos possuem o que denominamos energia interna que � a soma de todas as energias das mol�culas no seu interior.

A energia interna � composta pela energia cin�tica da agita��o molecular e dos �tomos dentro das mol�culas e pela energia potencial existente devido �s for�as entre essas mol�culas.

Quando um corpo cede ou recebe calor significa que sua energia interna est� diminuindo ou aumentando, pois ocorre uma transfer�ncia de energia. Ent�o, diz-se que calor � uma energia em tr�nsito.

Mas, cuidado! O calor flui do corpo de maior temperatura para o de menor, mas isso n�o significa que flua do corpo de maior energia interna para aquele que possui menor energia, por exemplo, h� mais energia interna em uma chaleira com �gua morna do que em uma x�cara com �gua fervente, contudo, uma chaleira com �gua quente pode transferir mais calor para outro corpo do que uma x�cara com �gua na mesma temperatura.

Como medimos calor?

Como calor � energia em tr�nsito entre dois sistemas, sua unidade de medida no Sistema Internacional � a mesma unidade de energia, isto �, o joule [J].

Tamb�m � muito comum o uso da caloria [cal] ou quilocaloria [kcal ou Cal].

A caloria � definida como a quantidade de calor necess�ria para elevar a temperatura de 1g de �gua l�quida de 1oC. O conte�do energ�tico dos alimentos �, normalmente, medido em quilocalorias, que equivale a 1.000 calorias, ou seja, � a quantidade de calor necess�ria para elevar a temperatura de 1kg de �gua em 1oC, portanto, 1kcal = 1Cal = 1000cal.

Foi James Prescott Joule quem verificou a rela��o entre o calor e a energia mec�nica, isto �, que uma caloria corresponde a 4,186 joules (1cal = 4,186J), com uma experi�ncia que levou seu nome: Experi�ncia de Joule.

Muitos aparelhos el�tricos utilizam a Unidade T�rmica Brit�nica ou BTU de British Thermal Unit, que � definida como a quantidade de calor necess�ria para elevar a temperatura de 1 libra (=0,45kg) de �gua l�quida de 1oF.

Por exemplo, os aparelhos de ar condicionado ou aquecedores de ambiente s�o classificados quanto � quantidade de calor que podem ceder ou retirar do ambiente em uma hora. Cada BTU corresponde a 252 calorias (1BTU = 252cal).

Resumindo:

As subst�ncias necessitam da mesma quantidade de calor para sofrerem mesma varia��o de temperatura?

Em geral, quando duas subst�ncias recebem ou cedem calor, durante um mesmo intervalo de tempo, a varia��o de suas temperaturas � diferente.

Podemos aquecer um pouco de �gua e a mesma quantidade de ferro, a uma mesma temperatura. Verificaremos que o ferro sofrer� a eleva��o da temperatura em muito pouco tempo, enquanto que a �gua precisar� de mais tempo para alcan�ar a mesma varia��o da temperatura alcan�ada pelo ferro.

Essa quantidade de calor necess�ria para variar a temperatura de uma certa quantidade de subst�ncia � chamada de Capacidade T�rmica (C). Em uma troca de calor entre duas subst�ncias diferentes, a temperatura de equil�brio t�rmico fica mais pr�xima da que possui maior capacidade t�rmica. Se a subst�ncia for a mesma, a temperatura de equil�brio ser� a m�dia da temperatura dos corpos envolvidos.

A capacidade t�rmica de um corpo � proporcional � massa e ao calor espec�fico da subst�ncia que comp�em o corpo, o que pode ser resumido pela equa��o C = mc, onde a constante c � denominada calor espec�fico da subst�ncia. Veja a simula��o:

Define-se o Calor Espec�fico (c) como a quantidade de calor necess�ria para elevar em 1oC, 1g da subst�ncia. Por exemplo, o calor espec�fico da �gua � igual a 1,0 cal/g�C, significa que � necess�rio fornecer uma quantidade de calor de 1,0 cal para aquecer 1,0 g de �gua de 1�C.

Quanto menor o calor espec�fico de uma subst�ncia, mais facilmente ela pode sofrer varia��es em sua temperatura. Veja a simula��o para a mesma massa de tr�s subst�ncias diferentes que recebem a mesma quantidade de calor.

Qual a diferen�a entre capacidade t�rmica e calor espec�fico de uma subst�ncia?

O calor espec�fico depende somente da subst�ncia, n�o da quantidade de massa, pois ele � definido com a quantidade de calor necess�ria para elevar uma unidade de massa de um grau Celsius (ou Kelvin, ou Fahrenheit). A capacidade t�rmica, al�m de depender do calor espec�fico da subst�ncia, depende da massa do corpo.

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