Transferências de energia: Condução, convecção e radiação

Explicação

Para que possam existir transferências de energia, deve ocorrer a variação da energia de um sistema. Assim, os sistemas que permitem tal variação são os não isolados, pois podem trocar energia com a vizinhança.

Fontes e recetores de energia em sistemas não isolados

Durante a transferência de energia existem:

Fontes: São as que ocasionam a variação da energia do sistema.
Recetores: São os que variam a sua energia dada a presença de uma fonte.

Exemplo

Quando pões a ferver água no fogão, reparaste que a temperatura da água mudou?

1. A água recebe a energia do fogão, aumentando a sua temperatura.

2. O fogão é a fonte.

3. A fonte tranfere energia ao recetor.

4. O recetor é a água.

Físico-Química; Energia; 7º Ano; Transferências de energia: Condução, convecção e radiação

Conservação de energia

A quantidade de energia total do conjunto fonte/recetor antes e depois da transferência é a mesma pois, no Universo, a energia não se cria nem se destrói: só se transfere entre corpos, mantendo-se constante no seu global.

Exemplo

Quando ingeres alimentos, tens energia para realizar atividade física. A energia que consumiste através dos alimentos pode ser transformada e utilizada pelos músculos, que a transformam em energia cinética para o teu corpo se movimentar, e por aí em diante: a energia não se perde, vai-se transformando.

Processos de transferência de energia

Condução térmica

A condução térmica ocorre em sólidos por contacto de partículas mais energéticas com outras menos energéticas, onde as primeiras transferem energia para as segundas.

Convecção térmica

A convecção dá-se em líquidos e gases por movimentos de fluídos quentes, que são menos densos. Por essa razão ascendem, transferindo, durante o movimento, energia por condução para as camadas circundantes. Ao se afastarem da fonte de calor, vão arrefecer e ficar mais densos, voltando a descer. Desta forma, ficam novamente em contacto com partículas mais quentes, voltando a elevar a sua temperatura, e repetindo novamente o ciclo.

Radiação térmica

A radiação ocorre em todos os estados físicos através da transferência de energia a partir de uma fonte de calor, de que é exemplo o Sol.

Exemplo

Como podes observar na imagem, o aquecimento de água quente numa panela apresenta os três processos de transferência de energia:

1. Essa energia é transferida à água em contacto com as paredes por condução;
2. O aquecimento de partículas de água origina as correntes de convecção explicadas anteriormente;
3. As paredes da panela recebem energia por radiação.

Físico-Química; Energia; 7º Ano; Transferências de energia: Condução, convecção e radiação