A energia térmica se move dentro de um sistema através de três mecanismos primários:
1. Condução: *
Definição: A transferência de energia térmica através do contato direto entre substâncias de diferentes temperaturas.
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como funciona: Quando duas substâncias estão em contato, as moléculas da substância mais quente vibram de maneira mais vigorosa e colidem com as moléculas da substância mais fria, transferindo parte de sua energia cinética.
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Exemplos: Uma colher de metal fica quente quando colocada em uma xícara de chá quente, o calor de um fogão quente aquecendo uma panela.
2. Convecção: *
Definição: A transferência de energia térmica através do movimento de fluidos (líquidos ou gases).
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como funciona: Quando um fluido é aquecido, ele se torna menos denso e aumenta, enquanto o fluido mais frio afunda para tomar seu lugar. Isso cria um fluxo circular chamado corrente de convecção, que transfere calor.
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Exemplos: Água fervente em uma panela (água quente sobe, pia de água mais fria), ar circulando em uma sala aquecida por um radiador.
3. Radiação: *
Definição: A transferência de energia térmica através de ondas eletromagnéticas, que podem viajar por um vácuo (como o espaço).
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como funciona: Todos os objetos emitem radiação eletromagnética, e a quantidade e o tipo de radiação dependem da temperatura do objeto. Objetos mais quentes emitem mais radiação, incluindo radiação infravermelha que percebemos como calor.
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Exemplos: O sol aquecendo a terra, uma fogueira irradiando calor, um alimento para aquecimento de forno de microondas.
Nota importante: Esses três métodos geralmente funcionam juntos, especialmente em sistemas complexos. Por exemplo, quando você ferve água em uma panela, a condução transfere calor do fogão para a panela, a convecção circula a água dentro da panela e a radiação transfere calor da panela para o ar circundante.
Outros fatores que influenciam a transferência de calor: *
Propriedades do material: Diferentes materiais conduzem calor a taxas diferentes (por exemplo, o metal é um bom condutor, enquanto a madeira é um condutor ruim).
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Diferença de temperatura: Quanto maior a diferença de temperatura entre dois objetos, o calor mais rápido será transferido.
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Área de superfície: Uma área de superfície maior permite mais transferência de calor.
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presença de um meio: A condução e a convecção exigem um meio para transferência de calor, enquanto a radiação não.