- O que é transferência de calor?
- Dirigindo
- Convecção
- Radiação
- Isolantes e barreiras de radiação
- Unidades de medida de transferência de calor
Explicamos o que é transferência de calor e como ocorre por condução, convecção e radiação. Além disso, isoladores e medidas.
O calor é sempre transferido dos sistemas de temperatura mais alta para a mais baixa.O que é transferência de calor?
É chamado de transferência de calor, transferência de calor ou transferência de calor. calor aofenômeno físico que consiste na transferência de energia térmica de um meio para outro.
Isso ocorre quando doissistemas que estão em diferentestemperaturas são colocados em contato, permitindo o fluxo de energia do ponto de maior temperatura para o menor, até atingir umEquilíbrio térmico, em que as temperaturas são equalizadas.
O processo de transferência de calor é imparável (não pode ser interrompido), embora possa ser retardado (pode ser retardado), usando barras e isoladores. Mas, enquanto houver uma diferença de calor no universo, o calor tenderá a se transferir por meio da mídia disponível. Dependendo deles, essa transferência pode ocorrer em três modos: condução, convecção e radiação.
Dirigindo
A condução de calor é freqüentemente usada para cozinhar alimentos.A condução é chamada de transferência de calor pelo contato direto das partículas de um material com as de outro, sem transferir matéria entre os corpos. Ocorre em todos estados de agregação: sólido, líquido ou gasoso, embora nos dois últimos a convecção seja geralmente preferida.
A quantidade de calor que é transferida por condução é determinada pela Lei de Fourier, segundo a qual a taxa de transferência de calor através de um corpo é proporcional ao gradiente de temperatura que existe nele.
Um exemplo simples é visto em um fogão elétrico: o queimador é aquecido pelo efeito de resistências elétricas e esse calor é transferido por condução para a panela que depositamos nele e, por sua vez, a panela fará o mesmo com a Comida o que vamos cozinhar.
Acontece também quando, sem querer, tocamos a panela quente com a mão: o calor se transfere para a pele ao entrar em contato, causando queimaduras.
Convecção
A convecção é semelhante à condução, exceto que ocorre nos casos em que um fluido recebe calor e se move para transmiti-lo dentro de um espaço onde está contido. Convecção é o transporte de calor por meio de movimento de um fluido, seja ele gasoso ou líquido.
Essa transferência ocorre nos termos estabelecidos pela Lei do Resfriamento de Newton, que afirma que um corpo perde seu calor a uma taxa proporcional à diferença de temperatura entre o corpo e seu entorno.
Um exemplo claro disso ocorre quando aquecemos água em um recipiente. O calor transferido por condução do recipiente para o líquido aquecerá as porções que estão em contato direto com ele, o que aumentará e forçará outras porções frias do líquido a tomarem seu lugar, aquecendo assim o recipiente por igual. Água.
Radiação
O último tipo de transferência de calor também é o único que pode ocorrer na ausência de contato e, portanto, também de um meio físico, ou seja, no vácuo.
Isso porque sua origem está no movimento térmico do partículas carregado com oimportam, que desencadeia a emissão de partículas eletromagnéticas, ou seja, de radiação térmica, sendo sua intensidade dependente de sua temperatura e da comprimento forma de onda da radiação considerada.
Geralmente, corpos nesta situação emitem radiação ultravioleta, mas a partir de certas temperaturas podem emitir radiação no espectro visível, ou seja, leve. A quantidade de calor irradiado desta forma pode ser determinada pela Lei Stefan-Boltzmann.
Todos os dias observamos o melhor exemplo de radiação térmica: o sol. Apesar de estar a 149,6 milhões de quilômetros de nosso planeta, a temperatura do Sol é tão alta que ele irradia enormes quantidades de luz e calor para o espaço.
Ambas as coisas alcançam o superfície terrestre e eles o mantêm aquecido e iluminado, com comprimentos de onda que variam do ultravioleta ao infravermelho, obviamente passando por todo o espectro visível.
Isolantes e barreiras de radiação
Como já dissemos, a transferência de calor não pode ser evitada, mas pode ser retardada, através do uso de certos e certos materiais. Isso ocorre porque todos os materiais transferem calor de uma forma ou de outra, mas não na mesma taxa ou com a mesma facilidade.
Aqueles que o transmitem de forma rápida e eficiente são chamados de condutores térmicos. Ao contrário, aqueles que o fazem lenta e laboriosamente, são chamados de isolantes térmicos (condução e convecção) ou barreiras (radiação).
Um exemplo claro de materiais isolantes são aqueles que compõem uma garrafa térmica, que permite que um líquido quente ou frio seja mantido por um período mais longo, ao diminuir sua troca de calor com o meio Ambiente.
Unidades de medida de transferência de calor
Segundo ele Sistema Internacional de Medidas, a condutividade de um corpo é expresso em joules (J), como para o trabalho e a Energia. No entanto, existem outras unidades comumente usadas para medir a transferência de calor:
- Quilocalorias (Kcal). UMA caloria é definido como a quantidade de calor necessária para aumentar em um Graus Celsius a temperatura de um grama de água. É uma medida frequentemente usada em nutrição para medir o energia química contido nos alimentos. Uma quilocaloria equivale a 1000 calorias.
- BTU (do inglês Unidade Térmica Britânica ou unidade térmica britânica). É definido como a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de meio quilo de água em um grau Fahrenheit, o que equivale a 252 calorias. Essa medida é comumente usada em países de língua inglesa, principalmente Reino Unido e Estados Unidos.