Termodinâmica I · Episódio 10
A telha que se segura em brasa
Condução e condutividade térmica
O caso

- telha LI-900 do ônibus espacial · miolo a 1 200 °C
- 99,9% sílica · 94% ar em volume
- condutividade:
- segura pelas bordas, logo ao sair do forno
O caso

- telha LI-900 do ônibus espacial · miolo a 1 200 °C
- 99,9% sílica · 94% ar em volume
- condutividade:
- segura pelas bordas, logo ao sair do forno
O caso

- telha LI-900 do ônibus espacial · miolo a 1 200 °C
- 99,9% sílica · 94% ar em volume
- condutividade:
- segura pelas bordas, logo ao sair do forno
O caso

- telha LI-900 do ônibus espacial · miolo a 1 200 °C
- 99,9% sílica · 94% ar em volume
- condutividade:
- segura pelas bordas, logo ao sair do forno
Pergunta do episódio
Com o miolo em brasa, por que a borda não queima a mão?
Conceito 1 — Três caminhos do calor

- condução: matéria parada, energia passa
- convecção: fluido se move e leva a energia
- radiação: onda · cruza até o vácuo
Conceito 1 — Três caminhos do calor

- condução: matéria parada, energia passa
- convecção: fluido se move e leva a energia
- radiação: onda · cruza até o vácuo
Conceito 1 — Três caminhos do calor

- condução: matéria parada, energia passa
- convecção: fluido se move e leva a energia
- radiação: onda · cruza até o vácuo
Exemplo resolvido — radiação do Sol
Sol a ; onda a , sem matéria no caminho
- cerca de 8,3 min
Exemplo resolvido — radiação do Sol
Sol a ; onda a , sem matéria no caminho
- cerca de 8,3 min
Exemplo resolvido — radiação do Sol
Sol a ; onda a , sem matéria no caminho
- cerca de 8,3 min
Conceito 2 — Condução

- vibração passa de vizinha a vizinha
- sem transporte de matéria · caminho dos sólidos
- única seta: sentido do fluxo, quente → frio
Conceito 2 — Condução

- vibração passa de vizinha a vizinha
- sem transporte de matéria · caminho dos sólidos
- única seta: sentido do fluxo, quente → frio
Conceito 2 — Condução

- vibração passa de vizinha a vizinha
- sem transporte de matéria · caminho dos sólidos
- única seta: sentido do fluxo, quente → frio
Exemplo resolvido — barra de cobre
Cobre (), seção de , 0,5 m de comprimento, pontas a 100 e 0 °C
- da ponta quente para a fria
Exemplo resolvido — barra de cobre
Cobre (), seção de , 0,5 m de comprimento, pontas a 100 e 0 °C
- da ponta quente para a fria
Exemplo resolvido — barra de cobre
Cobre (), seção de , 0,5 m de comprimento, pontas a 100 e 0 °C
- da ponta quente para a fria
Conceito 3 — Lei de Fourier

- em W (J/s)
- dobra ou → dobra · dobra → metade
- entre faces: °C ou K dão o mesmo
Conceito 3 — Lei de Fourier

- em W (J/s)
- dobra ou → dobra · dobra → metade
- entre faces: °C ou K dão o mesmo
Conceito 3 — Lei de Fourier

- em W (J/s)
- dobra ou → dobra · dobra → metade
- entre faces: °C ou K dão o mesmo
Exemplo resolvido — uma hora de vazamento
Fluxo constante de 2 500 W durante 1 h
Exemplo resolvido — uma hora de vazamento
Fluxo constante de 2 500 W durante 1 h
Exemplo resolvido — uma hora de vazamento
Fluxo constante de 2 500 W durante 1 h
Conceito 4 — Condutividade

- k: propriedade do material ·
- cobre 400 · inox 16 · vidro 1,0 · madeira 0,12
- k alto: condutor · k baixo: isolante
Conceito 4 — Condutividade

- k: propriedade do material ·
- cobre 400 · inox 16 · vidro 1,0 · madeira 0,12
- k alto: condutor · k baixo: isolante
Conceito 4 — Condutividade

- k: propriedade do material ·
- cobre 400 · inox 16 · vidro 1,0 · madeira 0,12
- k alto: condutor · k baixo: isolante
Exemplo resolvido — telha × cobre
Mesma geometria e mesmo da telha, agora em cobre · : razão dos fluxos
- fluxo no cobre: cerca de 198 000 W
Exemplo resolvido — telha × cobre
Mesma geometria e mesmo da telha, agora em cobre · : razão dos fluxos
- fluxo no cobre: cerca de 198 000 W
Exemplo resolvido — telha × cobre
Mesma geometria e mesmo da telha, agora em cobre · : razão dos fluxos
- fluxo no cobre: cerca de 198 000 W
Conceito 5 — Ar preso

- ar parado: péssimo condutor
- bolsões pequenos travam a convecção
- lã, isopor, casaco, telha · janela dupla
Conceito 5 — Ar preso

- ar parado: péssimo condutor
- bolsões pequenos travam a convecção
- lã, isopor, casaco, telha · janela dupla
Conceito 5 — Ar preso

- ar parado: péssimo condutor
- bolsões pequenos travam a convecção
- lã, isopor, casaco, telha · janela dupla
Exemplo resolvido — vidro de janela
Vidro (), , 4 mm; 20 °C dentro, 10 °C fora
Exemplo resolvido — vidro de janela
Vidro (), , 4 mm; 20 °C dentro, 10 °C fora
Exemplo resolvido — vidro de janela
Vidro (), , 4 mm; 20 °C dentro, 10 °C fora
Conceito 6 — A mão sente fluxo

- na gaveta: as duas a 25 °C
- metal tira calor da pele mais depressa
- "metal mais frio": erro clássico
Conceito 6 — A mão sente fluxo

- na gaveta: as duas a 25 °C
- metal tira calor da pele mais depressa
- "metal mais frio": erro clássico
Conceito 6 — A mão sente fluxo

- na gaveta: as duas a 25 °C
- metal tira calor da pele mais depressa
- "metal mais frio": erro clássico
Exemplo resolvido — duas colheres
Aço inox ( de 16) e madeira ( de 0,12), mesma forma, mesmo · : razão dos fluxos
Exemplo resolvido — duas colheres
Aço inox ( de 16) e madeira ( de 0,12), mesma forma, mesmo · : razão dos fluxos
Exemplo resolvido — duas colheres
Aço inox ( de 16) e madeira ( de 0,12), mesma forma, mesmo · : razão dos fluxos
Conceito 7 — Por que a telha se segura

- face de 15 cm por 15 cm · 5 cm até a borda
- fluxo de lâmpada fraca
- borda leve: pouca massa, pouca energia
Conceito 7 — Por que a telha se segura

- face de 15 cm por 15 cm · 5 cm até a borda
- fluxo de lâmpada fraca
- borda leve: pouca massa, pouca energia
Conceito 7 — Por que a telha se segura

- face de 15 cm por 15 cm · 5 cm até a borda
- fluxo de lâmpada fraca
- borda leve: pouca massa, pouca energia
Exemplo resolvido — fluxo na telha
de 0,0485 · área de · espessura de 0,05 m · miolo 1 200 °C, borda 100 °C
Exemplo resolvido — fluxo na telha
de 0,0485 · área de · espessura de 0,05 m · miolo 1 200 °C, borda 100 °C
Exemplo resolvido — fluxo na telha
de 0,0485 · área de · espessura de 0,05 m · miolo 1 200 °C, borda 100 °C
Radar ENEM

- ✗ multiplicar pela espessura (200 W)
- ✗ esquecer a área (80 000 W)
- ✗ espessura em cm ou mm na fórmula
- ✗ somar k para comparar materiais
- ✓ · mesma T, k diferente
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- ✗ esquecer a área (80 000 W)
- ✗ espessura em cm ou mm na fórmula
- ✗ somar k para comparar materiais
- ✓ · mesma T, k diferente
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- ✗ esquecer a área (80 000 W)
- ✗ espessura em cm ou mm na fórmula
- ✗ somar k para comparar materiais
- ✓ · mesma T, k diferente
Radar ENEM

- ✗ multiplicar pela espessura (200 W)
- ✗ esquecer a área (80 000 W)
- ✗ espessura em cm ou mm na fórmula
- ✗ somar k para comparar materiais
- ✓ · mesma T, k diferente
Radar ENEM

- ✗ multiplicar pela espessura (200 W)
- ✗ esquecer a área (80 000 W)
- ✗ espessura em cm ou mm na fórmula
- ✗ somar k para comparar materiais
- ✓ · mesma T, k diferente
Resumo em cinco peças

- condução: energia anda, matéria fica
- , em watt
- k do material; ar isola
- mão percebe fluxo, não temperatura
- sempre do quente ao frio
Resumo em cinco peças

- condução: energia anda, matéria fica
- , em watt
- k do material; ar isola
- mão percebe fluxo, não temperatura
- sempre do quente ao frio
Resumo em cinco peças

- condução: energia anda, matéria fica
- , em watt
- k do material; ar isola
- mão percebe fluxo, não temperatura
- sempre do quente ao frio
Resumo em cinco peças

- condução: energia anda, matéria fica
- , em watt
- k do material; ar isola
- mão percebe fluxo, não temperatura
- sempre do quente ao frio
Resumo em cinco peças

- condução: energia anda, matéria fica
- , em watt
- k do material; ar isola
- mão percebe fluxo, não temperatura
- sempre do quente ao frio
Treine no jogo

QR do jogo → https://professorcanario.com.br/t1/c10/lista
Canarinho · lista do Episódio 10
Depois da aula: o combo deste episódio
Livro da minissérie

Com QR em cada capítulo, que leva ao vídeo e à lista daquele tema.

