Planejativo

Propagação do calor

Luz e Câmara de orifício

Espelhos planos

Espelhos esféricos

Determinação analítica da imagem

Refração

Dioptro plano, Ângulo limite e Reflexão total

Prismas

Lentes esféricas

Construção analítica das imagens e Estudo dos sinais

Vergência e Óptica da Visão

Instrumentos ópticos

Ondulatória: Visão geral e Equação fundamental

Fenômenos ondulatórios

Ondas estacionárias em cordas e tubos sonoros

Acústica, fenômenos sonoros e instrumentos musicais

Efeito doppler

Temperatura, Calor e Energia térmica

Dilatação térmica

Calor sensível

Calor latente e Mudança de fase

Diagramas de fase

Estudo do gás ideal

Cinética dos gases, Energia interna e Trabalho de um gás

Primeira lei da termodinâmica

Ciclos, Máquinas térmicas e Rendimento

Ciclo de Carnot e a Segunda lei da termodinâmica

Princípios da óptica geométrica

Escalas termométricas

Alguns pontos-chave dessa matéria para o ENEM que devem ser levados em conta ao estudarmos são:

Os três principais tipos de propagação de calor, que veremos mais a fundo nesta aula. Fonte: 

Conhecer os principais tipos de propagação de calor é importante para compreender como ocorre a transferência de energia térmica entre corpos e sistemas, possibilitando o desenvolvimento de tecnologias e soluções para otimizar essa transferência. Na aula de "Energia Térmica, Calor e Temperatura", abordamos o conceito de calor. Os três principais tipos de propagação de calor são: condução, em que a energia térmica é transferida através de um material sólido; convecção, em que a transferência ocorre por meio do movimento de um fluido (líquidos e gases); e radiação, em que a energia térmica é transferida na forma de ondas eletromagnéticas, sem necessidade de um meio material.

Numa mesma panela, podem ocorrer os três tipos de propagação de calor. Fonte: 

Breve explicação do que é condução térmica. Fonte na própria imagem.

A propagação de calor por condução é o processo pelo qual a energia térmica é transferida de uma partícula a outra dentro de um material sólido, sem que haja deslocamento de massa. A condução ocorre quando dois objetos de diferentes temperaturas estão em contato direto, fazendo com que as partículas do objeto mais quente transfiram energia para as partículas do objeto mais frio.

Um exemplo clássico de condução é a sensação de frio ao tocar um objeto metálico em um ambiente frio. O metal conduz a energia térmica do seu corpo para o ambiente mais frio, fazendo com que o objeto pareça mais frio do que realmente está. Outro exemplo é o aquecimento de uma panela no fogão: o calor é transferido da chama ou elemento aquecedor para a panela e, em seguida, para os alimentos dentro dela através da condução.

A taxa de condução de calor é influenciada pela natureza do material (seus coeficientes de condutividade térmica) e pelas diferenças de temperatura entre as partes do material. Materiais com alta condutividade térmica, como metais, são bons condutores de calor, enquanto materiais com baixa condutividade térmica, como madeira ou plástico, são considerados isolantes térmicos.

Breve explicação do que é convecção térmica. Fonte na própria imagem.

A propagação de calor por convecção ocorre quando o calor é transferido de uma parte do fluido (líquido ou gás) para outra através do movimento do próprio fluido. A convecção acontece porque as moléculas de fluido em contato com uma superfície aquecida absorvem calor, tornando-se menos densas e, consequentemente, mais leves. Essas moléculas mais quentes e menos densas sobem, enquanto as moléculas mais frias e densas descem, criando um movimento circular chamado corrente de convecção.

Existem dois tipos principais de convecção: a convecção natural e a convecção forçada. A convecção natural ocorre quando as correntes de convecção são impulsionadas pela diferença de densidade causada pelo aquecimento, como no caso do ar quente que sobe e do ar frio que desce em uma sala. A convecção forçada, por outro lado, acontece quando um agente externo, como um ventilador ou uma bomba, move o fluido e auxilia na transferência de calor.

Exemplos de propagação de calor por convecção incluem:

Breve explicação do que é irradiação térmica. Fonte na própria imagem.

A propagação de calor por irradiação ocorre quando o calor é transferido na forma de ondas eletromagnéticas, como a luz infravermelha, sem a necessidade de um meio material para se propagar. A irradiação permite que o calor seja transferido no vácuo, como no caso do calor que chega à Terra a partir do Sol. A energia radiante é absorvida pela superfície e pelos objetos, aumentando a energia térmica e, consequentemente, a temperatura desses corpos.

Além da absorção, a irradiação também envolve processos de reflexão e emissão. A reflexão ocorre quando a energia radiante incide sobre uma superfície e é refletida de volta ao ambiente, em vez de ser absorvida. Superfícies brilhantes e claras, como espelhos e folhas de alumínio, têm alta capacidade de refletir a radiação, enquanto superfícies escuras e opacas são mais eficientes em absorvê-la.

Exemplos de propagação de calor por irradiação incluem:

Em resumo, a propagação de calor por irradiação é um processo pelo qual o calor é transferido na forma de ondas eletromagnéticas, sem necessidade de contato direto entre os corpos ou de um meio material para a propagação. A absorção e a reflexão são aspectos importantes da irradiação e determinam a eficiência com que a energia radiante é absorvida e convertida em energia térmica.