Condução térmica

Por Domiciano Correa Marques da Silva
A parte da panela que está em contato com o fogo rapidamente esquenta. As partes mais distantes aquecem-se por condução
A parte da panela que está em contato com o fogo rapidamente esquenta. As partes mais distantes aquecem-se por condução
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Como mostra a figura acima, quando colocamos uma panela no fogo vemos que a parte que está diretamente em contato com a chama esquenta com mais rapidez. Já as demais partes dela, embora um pouco longe da chama, demoram um pouco mais para esquentar, sendo que essas partes esquentam por um processo denominado condução térmica. Com relação a essas panelas, percebemos que seus cabos, que são geralmente feitos com madeira ou plástico, esquentam bem menos. Por isso dizemos que a madeira e o plástico são piores condutores térmicos que os metais.

Alguns materiais, em geral sólidos metálicos, como a prata e o alumínio, são bons condutores térmicos. Outros, no entanto, são isolantes, como o vidro, a água, a madeira e o ar. Para uma mesma diferença de temperatura, um bom condutor transfere energia mais rapidamente que um mau condutor. Por essa razão, as panelas são feitas de metal, como alumínio ou ferro; e seus cabos são feitos de madeira ou plástico.

No inverno, quando a temperatura ambiente é baixa, usamos agasalhos para dificultar a transferência de energia de nosso corpo, que está a uma temperatura mais alta do que a do ambiente.

Em uma sala fechada, o ar, o tapete, o piso de madeira e a parede estão em equilíbrio térmico, isto é, têm a mesma temperatura. Em geral, a temperatura de nosso corpo é maior que a da sala, e há transferência de energia de nosso corpo para os demais objetos. Se, descalços, pusermos um pé no tapete e o outro no piso de pedra, perderemos maior quantidade de energia para a pedra do que para o tapete. Isso acontece por causa da diferença de condutividade térmica dos materiais.

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Além da diferença de condutividade, a quantidade de energia transferida por condução depende da espessura do material, por esse motivo é que a água demora mais para esquentar em uma panela grossa. A área de contato, o tempo de contato e a diferença de temperatura determinam a quantidade de energia transferida por condução.

Retornemos ao exemplo da panela no fogo. Os íons do material da panela que estão próximos da chama recebem energia e vibram mais intensamente, aumentando sua energia cinética. Como há forte interação entre eles, os íons vizinhos passam a vibrar mais também. Esse processo resulta no aumento da temperatura da parte da panela que não estava diretamente na chama do fogo.

Aproveite para conferir a nossa videoaula relacionada ao assunto:

DESTAQUES
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