Condução, convecção e radiação

Condução

Supondo que uma pessoa está segurando uma barra metálica em uma de suas extremidades e está aquecendo a outra, os átomos da parte que está sendo aquecida recebem maior energia de agitação, depois de algum tempo, a pessoa que está segurando a barra na outra extremidade sentirá um aumento na temperatura, ou seja houve uma transmissão de calor ao longo da barra. Esse fenômeno continuará enquanto houver uma diferença de temperatura entre as duas extremidades. Essa transmissão foi feita através da agitação dos átomos da barra, transferida um para o outro, esse processo é chamado de “condução”.

Convecção

Quando um recipiente com água é colocado sobre uma chama, a água presente no fundo recebe calor, por condução, fica menos densa e indo para a parte superior do recipiente, fazendo com que a água mais fria ocupe o lugar onde antes estava a água mais quente e o processo recomece. Este processo é denominado “correntes de convecção”.

Assim, o calor é transmitido por todo o líquido até que se alcance a temperatura de ebulição.

(A formação de ventos se deve a essas correntes de convecção).

Radiação

Se uma lâmpada incandescente for colocada dentro de um recipiente com vácuo, sem, no entanto, ter contato com esse recipiente, pode-se confirmar, utilizando um termômetro, por exemplo, que houve uma troca de energia entre os dois, no vácuo. Essa transmissão não pode ser feita por condução ou convecção, pois esses processos só podem ocorrer quando há um meio ou um material no qual esse calor é transmitido. Nesse caso, a transmissão de calor foi feita por outro processo, denominado “Radiação”. O calor do sol chega na terra através do mesmo processo, uma vez que há vácuo entre eles.

Todos os objetos aquecidos emitem radiações térmicas que, ao serem absorvidas por outros objetos, provocam nele uma elevação de temperatura. Essas radiações são constituídas de ondas eletromagnéticas (o grupo 8 vai explicar isso melhor), que são capazes de se propagar no vácuo com a velocidade da luz.

Capacidade térmica e calor específico

Observa-se que quando dois objetos distintos recebem a mesma quantidade de calor, a temperatura deles é diferente. Para caracterizar esse comportamento, define-se uma grandeza, chamada capacidade térmica.

Onde, C= capacidade térmica, Q= calor e t= variação de temperatura.

Suponhamos que dois objetos A e B, receberam 100cal, e suas variações de temperatura foram distintas, como mostra a figura abaixo.

Para calcular suas Capacidades térmicas, faz-se a seguinte equação:

Onde, C= capacidade térmica, Q= calor e (Delta)T= variação de temperatura.

Mesmo, em um mesmo material, a quantidade de calor específico pode variar, devido a massa do material.