No estudo da Termodinâmica estuda-se sistemas no estado em equilíbrio termodinâmico. Contudo fora desse equilíbrio, processos de transferência de calor são de extrema importância. a) Quais são os 3 mecanismos básicos de transferência de calor?
b) Quais necessitam de um meio material?
b) Quais necessitam de um meio material?
Passo 1
O enunciado pertence à parte de transferência de calor da Termodinâmica e pede: (a) identificar os três mecanismos básicos de transferência de calor; (b) dizer quais desses mecanismos exigem um meio material. Para resolver, vamos recorrer às definições de condução, convecção e radiação.
Passo 2
Condução é o mecanismo de transferência de calor em que a energia térmica se propaga através de choques moleculares ou de elétrons livres em um meio material, sem movimento global do fluido. Exemplos: calor fluindo numa barra metálica aquecida numa extremidade; isolamento térmico em paredes.
Passo 3
Convecção ocorre em fluidos (líquidos ou gases) e envolve o transporte de calor por movimento de massa: o fluido aquecido torna-se menos denso, sobe, e é substituído por partes mais frias, criando correntes de convecção. Exemplos: aquecimento de água numa panela; resfriamento de componentes eletrônicos por ventilador.
Passo 4
Radiação é a emissão de energia na forma de ondas eletromagnéticas (infravermelho, visível etc.) por corpos quentes. Não depende de nenhum meio material: o calor pode atravessar o vácuo. Exemplos: calor do Sol chegando à Terra; aquecimento por lâmpadas infravermelhas.
Passo 5
Dos três mecanismos, condução e convecção precisam de um meio material (sólido, líquido ou gás) para ocorrer. A radiação não requer meio material e pode ocorrer no vácuo.
Resposta
a) Condução, convecção e radiação.
b) Condução e convecção exigem meio material.
b) Condução e convecção exigem meio material.