Transmissão de Energia Térmica

Introdução

A transferência de calor de um corpo para outro ocorre mediante a diferença de temperatura entre eles. Assim, o calor flui do corpo de maior temperatura para o corpo de menor temperatura, observe a figura abaixo:

A transmissão de calor pode ocorrer de três formas: condução, convecção e irradiação.

Condução: consiste na transferência de energia entre as partículas formadoras do corpo, sem que ocorra o transporte de matéria durante o processo.

Imagine a situação descrita na gravura abaixo:

Tem-se uma barra metálica onde uma de suas extremidades está sendo colocada na presença de uma fonte de calor, uma chama, por exemplo. A pessoa que está segurando a barra logo perceberá que a outra parte, onde está segurando, ficará quente. Mas qual a explicação para isso?
As partículas que estão em contato com a chama passam a ter maior energia em relação às partículas do restante da barra. As partículas com maior grau de energia passam a transferir essa energia, partícula por partícula, até que todo o corpo esteja uniformemente aquecido.

As substâncias pelas quais o processo da condução ocorre de forma rápida e sem dificuldades são denominadas de bons condutores, ou apenas de condutores. Já os materiais nos quais esse processo ocorre de forma lenta são denominados de maus condutores ou apenas de isolantes. São exemplos de isolantes o isopor, a borracha e a lã.

Convecção: esse é o processo que ocorre nos fluidos (líquidos, gases e vapores) em razão das diferenças na densidade dos fluidos envolvidos no sistema. Um exemplo disso ocorre, por exemplo, no resfriamento dos alimentos dentro da geladeira. O que acontece é que o ar quente sendo menos denso sobe e o ar frio desce, formando assim as correntes de convecção dentro da geladeira, e conseqüentemente resfriando os alimentos. Pelo fato do ar frio ser mais denso que o ar quente é que o congelador fica na parte superior da geladeira.

Irradiação: ao contrário dos processos de condução e convecção que necessitam de um meio material para a transferência de calor, a irradiação é o processo que pode acontecer sem que exista meio material. Esse processo ocorre por meio de ondas eletromagnéticas, raios infravermelhos, que podem se propagar na ausência de meio material, o vácuo. É dessa forma que a Terra é aquecida pelo Sol todos os dias e que o café é mantido quentinho dentro de uma garrafa térmica.