02 janeiro 2010

GarRaFa TÉRmiCA , CoMO FunCioNA ?!

Útil, muito útil em muitas situações...

Imprescindível para muitas outras pessoas...
Criada pelo cientista Dewar,
Born: 20-Sep-1842
Birthplace: Kincardine-on-Forth, ScotlandDied: 27-Mar-1923
Location of death: London, England
Cause of death: unspecifiedRemains:

Gender: MaleRace or Ethnicity:

WhiteOccupation: Physicist

Nationality: ScotlandExecutive summary:
Researcher of low temperatures

Sras e Srs ...
A "GARRAFA TÉRMICA**"...
.... que impede a propagação do calor por condução ....
Aulinha básica pra gente,


1.Condução térmica

*O fluxo de calor por condução ocorre via as colisões entre átomos e moléculas de uma substância e a subsequente transferência de energia cinética.
Vamos considerar duas substâncias a diferentes temperaturas separadas por uma barreira que é removida subitamente, como mostra a figura abaixo.
1.1 Transferência de calor por condução.

Quando a barreira é removida, os átomos "quentes" colidem com os átomos "frios".

Em tais colisões os átomos rápidos perdem alguma velocidade e os mais lentos ganham velocidade.

Logo, os mais rápidos transferem alguma de sua energia para os mais lentos.

Esta transferência de energia do lado quente para o lado frio é chamada de fluxo de calor por condução. Materiais diferentes transferem calor por condução com diferentes velocidades.

Esta é uma medida da condutividade térmica.

* MAIS UM POUQUINHO PARA FIXAR:

é um dos meios de transferência de calor que geralmente ocorre em materiais sólidos, e é a propagação do calor por meio do contato de moléculas de duas ou mais substâncias com temperaturas diferentes (metais, madeiras, cerâmicas, etc...).



Os metais, devido à elevada condutividade térmica, são excelentes meios de propagação de calor.
Os gases e alguns sólidos, que possuem baixa condutividade térmica, são péssimos meios de propagação de calor.
Em fluidos (líquidos e gases) também ocorre transferência de calor por condução, porém nestes o aumento da temperatura provoca uma alteração na densidade do fluido na parte mais quente, o que provoca uma movimentação macroscópica

2 .por convecção.
O fluxo de calor devido a um movimento macroscópico, carregando partes da substância de uma região quente para uma região fria.

Um bom exemplo de convecção é o aquecimento de uma panela de água.

Quando a chama é ligada o calor é transferido primeiro por condução a partir do fundo da panela.
Em um certo momento, a água começa a fazer bolhas - estas bolhas são de fato regiões locais de água quente subindo para a superfície, levando calor da parte quente para a parte mais fria no topo, por convecção.

Ao mesmo tempo, a água mais fria, mais densa, do topo afundará, e será subsequentemente aquecida.

Estas correntes de convecção são ilustradas na figura abaixo.
* MAIS UM POUQUINHO PRA FIXAR 2:

Considere duas regiões separadas por uma barreira, uma a temperatura maior do que a outra, e suponha que a barreira seja removida em um certo instante.

As correntes de convecção são ilustradas na figura abaixo.
Quando a barreira é removida, o material na região de alta pressão (alta densidade) fluirá para a região de baixa pressão (baixa densidade).

3. radiação.

A terceira forma de transferência de calor é por radiação, que frequentemente chamamos de luz, visível ou não.

Esta é a maneira, por exemplo, do sol transferir energia para a terra através do espaço vazio.

Tal transferência não pode ocorrer por convecção ou condução, ambos os quais implicam em um movimento de material através do espaço de um lugar para outro.

Frequentemente, a energia de calor pode ser utilizada para fazer luz, tal como aquela proveniente de uma fogueira.



A luz, sendo uma onda, carrega energia, e pode mover-se de um lugar para outro sem a necessiade de um meio material.


Ela pode estar na forma de luz visível quando ela nos alcança e a vemos, mas também pode estar na forma de infravermelho de um comprimento de onda maior, que é observada somente com detetores especiais de infra-vermelho.


*** A GARRAFA TÉRMICA [Até que enfim] (...AGORA DÁ PRA ENTENDER...)



*É constituída de paredes duplas entre as quais se retira quase todo o ar, evitando que o calor se perca por convecção ou condução.

Para evitar as perdas de calor por radiação, as paredes são espelhadas.
A interna, na parte em contato com o líquido para refletir as ondas de calor do interior impedindo-as de sair e a externa, na parte de fora, para refletir as ondas de calor que vem do ambiente, impedindo-as de entrar.

Frasco de Dewar é um objeto projetado para fornecer uma isolação térmica quase perfeita.

Por exemplo, quando enchido com um líquido quente ou frio, este frasco não permitirá que o calor escape facilmente, e o líquido permanecerá quente ou frio respectivamente, por um longo tempo, muito mais do que em um recipiente comum.


O frasco de Dewar geralmente é feito de vidro ou metal, e utiliza o princípio da dupla camada, ou seja, seria igual a uma garrafa menor dentro de outra maior, e estas duas seladas no mesmo gargalo.


No espaço estreito entre elas existe algo próximo do vácuo, já que o ar é praticamente todo retirado, pois o vácuo impede a condução e a convecção do calor.
A superfície interna do frasco externo e a superfície externa do frasco interno têm um revestimento reflexivo, geralmente metálico ou similar, para impedir que o calor seja transmitido através de radiação.
James Dewar usou originalmente a prata para esta finalidade.

Isto torna-se eficaz já que a pouca tranferência de calor ocorre quase que inteiramente através do gargalo e do fundo do frasco, sendo este geralmente revestido de cortiça, que é um material isolante.


Ele não pretendia manter o café quentinho, mas apenas conservar soluções no laboratório.
Dewar nunca patenteou a invenção, mas um fabricante de vidros, o alemão Reinhold Burger diminuiu o tamanho da garrafa e enriqueceu, ao lançá-la para uso doméstico, em 1903.
Na teoria e idealmente falando, um frasco de Dewar poderia manter um determinado líquido em uma temperatura qualquer para sempre, sem que houvessem alterações, mas na prática isso não ocorre, pois de uma forma ou de outra ocorre alguma troca de calor.


Curiosidade:
"Se o vácuo não permite" ou diminui a perda de partículas de calor e a estabilidade "acalma" esses átomos.. então, movimentando frenéticamente a garrafa antes de servir (balançando) o cafezinho teria sua temperatura levemente elevada?
TIPO:
Desprezando-se quaisquer perdas de energia térmica pela garrafa, quanto tempo precisa ficar sacudindo a garrafa até que a água ferva? ...

pS. Vai um cafezinho ai?? ;*

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