Explique a direção da transferência de calor entre um cacau quente de caneca sentado na sala fria e explique o que acaba acontece com a energia cinética média como transferência de resultados.
Aqui está uma quebra de transferência de calor e energia cinética neste cenário:
Transferência de calor *
Direção: O calor sempre flui de uma região de temperatura mais alta para uma região de temperatura mais baixa. Nesse caso, o cacau quente na caneca está em uma temperatura mais alta que a sala fria. Portanto, o calor fluirá do cacau quente para o ar circundante.
* Mecanismo
: A transferência de calor pode ocorrer através de:
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Condução: Transferência de calor através do contato direto. A caneca em si conduzirá calor nas moléculas do ar circundante.
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convecção: Transferência de calor através do movimento de fluidos (ar neste caso). O ar quente perto da caneca subirá, substituído pelo ar mais frio, criando um ciclo de transferência de calor.
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Radiação: Transferência de calor através de ondas eletromagnéticas. O cacau quente e a caneca emitem radiação infravermelha, alguns dos quais serão absorvidos pelo ar circundante.
energia cinética média *
energia e temperatura cinética: A temperatura é uma medida da energia cinética média das moléculas dentro de uma substância. Quanto mais quente é, mais rápido suas moléculas estão se movendo em média.
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Transferência de energia cinética: Quando o calor flui do cacau quente para o ar frio, ele está essencialmente transferindo energia cinética. As moléculas no cacau quente têm maior energia cinética. Enquanto colidem com as moléculas de ar, transferem parte dessa energia, fazendo com que as moléculas de ar acelerem.
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Equilíbrio: Eventualmente, o cacau quente se refrescará e o ar na sala se aquecerá. Esse processo continuará até que o cacau quente e o ar atinjam a mesma temperatura. Nesse ponto, a energia cinética média das moléculas no cacau e o ar será igual.
Resumo O cacau quente perde calor (energia cinética) para o ar mais frio, fazendo com que suas moléculas diminuam a velocidade. O ar ganha essa energia térmica, fazendo com que suas moléculas acelerem. Esse processo continua até que o cacau quente e o ar atinjam um equilíbrio térmico, momento em que a energia cinética média de suas moléculas é a mesma.