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Condução térmica, convecção e radiação

Transcrição de vídeo

quando olhamos para o fogo com as suas chamas nós estamos olhando para três formas diferentes de transferência de calor estamos olhando para a condução estamos também vendo a confecção e também estamos vendo a radiação térmica todas ao mesmo tempo eu poderia dizer condução térmica confecção térmica e radiação térmica como eu disse aqui afinal todas elas estão se relacionando a temperatura oxigênio então como está acontecendo a condução nós temos aqui em baixo um combustível para o fogo então temos uma reação típica de combustão e eu sugiro a você que assista aos vídeos sobre esse assunto na nossa playlist de química se você estiver interessado em detalhes nós temos aqui moléculas com carbono e as suas ligações e com oxigênio na presença de oxigênio e algum calor ocorre a combustão a reação de combustão produzindo dióxido de carbono e água e essa energia liberada vai agitar as moléculas ao redor desta fonte de calor então você tem aqui as moléculas do que está em volta do fogo e do combustível sendo queimado recebendo uma grande quantidade de calor e lembre se de que a temperatura delas é diretamente proporcional à energia cinética média delas as moléculas que estão mais próximas de onde está acontecendo a reação vão ter uma energia térmica muito maior mas essas moléculas estão se chocando com outras moléculas e transferirem de energia cinética para elas portanto também transferir de energia térmica é o que está acontecendo moléculas com bastante energia térmica estão transferindo energia térmica para outras moléculas por meio das colisões e isso é a condução agora sobre a confecção está muito relacionado com a idéia de que o ar quente é menos denso então se temos uma quantidade de partículas de arak digamos que isso seja o ar frio aqui na parte de cima e nós já sabemos que o ar frio é mais denso que o ar quente então as moléculas do ar que estão aqui abaixo próximas ao fogo tem uma energia cinética muito maior que as moléculas do ar frio as moléculas de ar quentes muito mais agitadas portanto a separação entre elas é bem maior do que a separação entre as moléculas de ar frio por isso o ar quente é menos denso e suas moléculas tem uma energia cinética média muito maior do que no ar frio e já que esta área aqui de ar quente é menos densa comparando com essa área de moléculas em branco que são moléculas do ar frio então essas moléculas de ar quente menos denso mas separadas vão subir estas moléculas brancas mais densas do ar frio vão cair ao redor do volume de ar quente que está subindo ou seja vamos ter as moléculas mais agitadas as moléculas do ar quente movendo-se para cima e as moléculas menos agitadas e mais densas do ar frio vão descer chegando próximas a fonte de calor e chegando ali na fonte de calor elas vão ser aquecidas e sabemos aqui que o ar quente sobe ar quente sobe e o ar que havia subido já esfriou ficou mais denso vai descer de novo será aquecido quando chegar novamente perto da fonte de calor e assim se estabelece a confecção então aqui no fogo está acontecendo a reação de combustão superaquecendo o ar que está próximo a ele e vai subir seria como essas chamas que nós vemos subindo e o fato do ar quente subir faz com que você perceba ao colocar a sua mão aqui acima do fogo muito mais quente do que se você colocasse a sua mão por exemplo aqui ao lado da chama ainda que aqui ao lado ela também esteja próxima a chama isso acontece porque o ar quente está subindo pela por causa do aquecimento provocado pelo fogo e fazendo com que o ar frio desça e esse frio será aquecido novamente e vai subir e o ar quente que havia subido já espiou vai descer estabelecendo então a confecção a última forma de transferência de calor que vamos estudar aqui é a radiação térmica ea radiação está baseada na idéia de que se você tem partículas carregadas sendo aceleradas elas vão liberar radiação eletromagnética ok mas como assim partículas carregadas sendo aceleradas bem nós temos aqui as moléculas sendo constantemente e aceleradas pela fonte de calor e chocando-se umas com as outras acelerando outras moléculas também ao transferir a energia cinética umas para as outras outras moléculas estão sendo aceleradas e suas velocidades estão sendo alteradas não só em termos de magnitude mas também de direção e sentido bem deixe de escrever aqui ao acelerar partículas carregadas a liberação de radiação eletromagnética você pode dizer espera um pouquinho eu posso compreender que a molécula sendo aceleradas e tal mas e essa questão das partículas carregadas bem você deve se lembrar de que as moléculas são feitas de átomos e os átomos são feitos de partículas carregadas os prótons elétrons e aí estão as partículas carregadas então quanto mais aceleração nas moléculas mais radiação eletromagnética liberada bem olhando para o fogo como eu estou observando então a radiação o simples fato de você ver o fogo a luz emitida pelo fogo isso é radiação eletromagnética são ondas eletromagnéticas indo do fogo até os seus olhos para você enxergar a luz dele até mesmo estas partículas por aqui elas também estão emitindo radiações eletromagnéticas porque elas estão se chocando umas com as outras e sendo aceleradas e os seus próprios seus elétrons estão sendo acelerados portanto emitindo radiação eletromagnética em diferentes direções e mesmo que essas partículas estejam emitindo ações eletromagnéticas o comprimento de onda emitido por elas não é suficiente para que seu olho ascap como luz ou seja não se tornam luz visível se você tivesse uma câmera infravermelho você iria ver as chamas muito maiores alcançando tudo por aqui e olhando especificamente para uma chama bem aqui você veria a reação de combustão acontecendo ea chama ia parecer meio azulada e isso é porque a luz azul é uma luz de mais energia que me dê mais energia isso acontece porque as partículas estão sendo aceleradas mais intensamente aqui onde acontece a reação de combustão ea chama vai mudando de cor do azul para um tipo de branco para o amarelo laranja para vermelho e assim ela vai se modificando até aqui os seus olhos não podem captar sua cor sem a presença de uma lente ou melhor dizendo de uma câmera infravermelho resumindo tudo que tem uma certa temperatura está emitindo uma certa radiação eletromagnética e você pode dizer ok entendi mas porque podemos dizer que isso é uma forma de transferência de calor bem se você sentar próximo chama você vai sentir algum calor mesmo se o ar entre você ea chama estiver gelado e você vai continuar sentindo que o fogo está aquecendo você então aqui você tem uma chama que é fogo digamos que você tem aqui ar frio ar gelado e se você tiver aqui com o ar frio entre você e o fogo você ainda vai sentir recebendo o calor a partir da chama e isso acontece porque a radiação eletromagnética provocada pelo fogo vai ser percebida pela sua pele que está recebendo a transferência de energia por causa dessa radiação eletromagnética e portanto você vai continuar se sentindo aquecido pelo fogo até 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