Propagação de calor - EF07CI03

 Propagação de calor –  EF07CI03

Utilizar o conhecimento das formas de propagação do calor para justificar a utilização de determinados materiais

O conhecimento das formas de propagação do calor permite justificar a utilização de determinados materiais, como condutores e isolantes, na vida cotidiana, além de explicar o princípio de funcionamento de equipamentos como garrafas térmicas e coletores solares, e construir soluções tecnológicas com base nesse conhecimento.

Ao compreender as formas de propagação do calor – condução, convecção e irradiação – é possível selecionar materiais apropriados para diferentes aplicações. Os materiais condutores, como metais, têm alta condutividade térmica e são eficientes na transferência de calor.

Eles são usados em utensílios de cozinha, como panelas, para cozinhar alimentos de forma rápida e eficiente. Além disso, são empregados em fios elétricos, para conduzir eletricidade e dissipar o calor gerado.

Por outro lado, materiais isolantes, como o poliestireno expandido (isopor) ou a lã de vidro, possuem baixa condutividade térmica. Eles são utilizados em isolamento térmico de edifícios e na fabricação de garrafas térmicas, por exemplo.

Esses materiais reduzem a transferência de calor entre o interior e o exterior, mantendo a temperatura desejada e minimizando a perda de energia térmica.

No caso de equipamentos como garrafas térmicas, o princípio de funcionamento baseia-se na redução da transferência de calor por condução, convecção e irradiação.

Elas possuem uma parede dupla com um vácuo entre as camadas, evitando a condução direta de calor. Além disso, a superfície interna é revestida com materiais refletores, reduzindo a irradiação térmica. Dessa forma, as garrafas térmicas mantêm líquidos quentes ou frios por um longo período de tempo.

Ao utilizar o conhecimento das formas de propagação do calor, é possível construir soluções tecnológicas para diversas aplicações. Por exemplo, coletores solares são projetados para captar a radiação solar e convertê-la em energia térmica, que pode ser utilizada para aquecimento de água ou ambientes.

Os coletores são construídos com materiais específicos e com um sistema de tubos e fluidos que permitem a transferência eficiente do calor.

Em resumo, o conhecimento das formas de propagação do calor é fundamental para justificar a escolha de materiais condutores e isolantes na vida cotidiana, explicar o funcionamento de equipamentos como garrafas térmicas e coletores solares, e desenvolver soluções tecnológicas com base nesse conhecimento.

Atividade:
1-Qual é a função dos materiais condutores na transferência de calor?
a) Reduzir a transferência de calor.
b) Aumentar a transferência de calor.
c) Isolar o calor.
d) Refletir o calor.

2-Por que os materiais isolantes são utilizados em garrafas térmicas?
a) Para conduzir o calor de forma eficiente.
b) Para reduzir a transferência de calor entre o interior e o exterior.
c) Para refletir o calor.
d) Para aumentar a transferência de calor.

3-Como os coletores solares utilizam o conhecimento das formas de propagação do calor?
a) Captam a radiação solar e a transformam em energia elétrica.
b) Reduzem a transferência de calor por condução e convecção.
c) Refletem a radiação solar para evitar o aquecimento excessivo.
d) Permitem a transferência eficiente do calor da radiação solar para aquecer água ou ambientes.

Gabarito:
1-b) Aumentar a transferência de calor.
2-b) Para reduzir a transferência de calor entre o interior e o exterior.
3-d) Permitem a transferência eficiente do calor da radiação solar para aquecer água ou ambientes.

Henrique de Melo – Professor e Pedagogo