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Condução térmica, Convecção e Radiação: aprenda o que é

Física - Manual do Enem
Amanda Barreiros Publicado por Amanda Barreiros
 -  Última atualização: 13/3/2024

Índice

Introdução

Quando dois sistemas com temperaturas diferentes são aproximados, ocorre transferência de energia do sistema de maior temperatura para o de menor temperatura, até que se atinja o equilíbrio térmico, ou seja, até que os sistemas alcancem a mesma temperatura. 

Essa energia em movimento é denominada de calor. A propagação de calor pode ocorrer de três formas: condução, convecção e radiação.

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Condução

A condução é o processo de propagação do calor que se dá por transferência de energia entre as partículas, desse modo, ela necessita de um meio para ocorrer. Esse processo pode ser percebido quando se aquece uma das extremidades de uma barra metálica. 

Condução de calor por uma barra metálica.Condução de calor por uma barra metálica.

Quando uma barra é aquecida, a energia se move das moléculas quentes para as frias, fazendo toda a barra esquentar. Esse processo, chamado condução, explica por que uma xícara e o cabo da panela esquentam ao receber calor.

 

A xícara fica aquecida quando contém café.A xícara fica aquecida quando contém café.

O cabo da panela aquece enquanto o alimento é preparado.O cabo da panela aquece enquanto o alimento é preparado.

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Convecção

A convecção ocorre em fluidos quando o calor faz com que as partes mais quentes e menos densas subam, enquanto as mais frias e densas descem, criando correntes de convecção, como quando se aquece água e o calor circula do fundo para a superfície.

 

Correntes de convecção no aquecimento da água.Correntes de convecção no aquecimento da água.

É devido à convecção que o congelador fica na parte de cima da geladeira. O ar mais próximo congelador é mais frio e, portanto, mais denso, assim ele tende a descer, resfriando o restante da geladeira. Por esse mesmo motivo, os aparelhos de ar-condicionado devem ser instalados em partes mais altas das paredes. Já os aquecedores devem ficar em regiões mais baixas, para que o ar aquecido e menos denso, suba e esquente o restante do ambiente.

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Correntes de convecção dentro da geladeira, causada pela menor temperatura do congelador.Correntes de convecção dentro da geladeira, causada pela menor temperatura do congelador.

Radiação

A radiação permite a transferência de energia térmica através de ondas eletromagnéticas, não precisando de um meio, como a condução ou a convecção. Esse processo permite ver objetos muito quentes, ajuda animais a se aquecerem em grupo, e é usado em tecnologias como óculos de visão noturna.

A radiação é vital para a vida na Terra, pois é assim que recebemos energia do Sol, e também foi crucial para os humanos se aquecerem com fogo desde os primórdios.

 

A radiação solar é essencial para a vida na Terra.A radiação solar é essencial para a vida na Terra.

A radiação proporciona a deliciosa sensação de estar perto da lareira em um dia frio.

Exercício de fixação
Passo 1 de 3
ENEM

Numa área de praia, a brisa marítima é uma conseqüência da diferença no tempo de aquecimento do solo e da água, apesar de ambos estarem submetidos às mesmas condições de irradiação solar. No local (solo) que se aquece mais rapidamente, o ar fica mais quente e sobe, deixando uma área de baixa pressão, provocando o deslocamento do ar da superfície que está mais fria (mar).

À noite, ocorre um processo inverso ao que se verifica durante o dia.


Como a água leva mais tempo para esquentar (de dia), mas também leva mais tempo para esfriar (à noite), o fenômeno noturno (brisa terrestre) pode ser explicado da seguinte maneira:

A O ar que está sobre a água se aquece mais; ao subir, deixa uma área de baixa pressão, causando um deslocamento de ar do continente para o mar.
B O ar mais quente desce e se desloca do continente para a água, a qual não conseguiu reter calor durante o dia.
C O ar que está sobre o mar se esfria e dissolve-se na água; forma-se, assim, um centro de baixa pressão, que atrai o ar quente do continente.
D O ar que está sobre a água se esfria, criando um centro de alta pressão que atrai massas de ar continental.
E O ar sobre o solo, mais quente, é deslocado para o mar, equilibrando a baixa temperatura do ar que está sobre o mar.
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