A irradiação térmica é uma das formas de propagação do calor. Ela acontece por meio das ondas eletromagnéticas. Principalmente pela radiação infravermelha. Além disso, é por meio dela que o Sol aquece nosso planeta. Veja o que é, exemplos, relação com as ondas eletromagnéticas e muito mais!
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O que é a irradiação térmica
A irradiação térmica é uma das três formas de propagação do calor. Além dela, também há a condução e a convecção térmicas. Isto é, a irradiação térmica é apenas um dos três tipos de propagação do calor. Cada um deles acontece de maneiras específicas. Dessa maneira, diferente das demais formas, esse tipo de transferência de calor ocorre por meio da emissão de ondas eletromagnéticas.
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Como ocorre
A partir dos movimentos de vibração de átomos e moléculas devido à temperatura, acontece a irradiação térmica. Isto é, a vibração das moléculas dentro dos corpos faz com que estes emitam ondas eletromagnéticas, desde que estejam acima do zero absoluto.
Dessa forma, como esse tipo de transferência de calor acontece por meio das ondas eletromagnéticas, ela não precisa de um meio para se propagar. Por isso, a energia térmica do Sol chega até a Terra e aos demais planetas do Sistema Solar.
Irradiação térmica e as ondas eletromagnéticas
Apesar da irradiação acontecer por meio das ondas eletromagnéticas, não são todas elas que transportam calor. Isso acontece apenas com as ondas que se encontram em frequências próximas à luz vermelha. Dessa maneira, a maior eficiência para a transferência térmica acontece na faixa de frequência do infravermelho.
Esse fenômeno acontece porque boa parte da energia da frequência infravermelha é absorvida pelos corpos. Além disso, é por meio dessa faixa de frequência que é possível saber a temperatura de um corpo a distância.
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Exemplos de irradiação térmica
Em nosso cotidiano, estamos expostos a diversas formas de irradiação, por isso veja alguns exemplos dessa maneira de transmissão do calor.
- Garrafa térmica: as paredes de uma garrafa térmica são reflexivas. Com isso, espera-se refletir boa parte da radiação térmica emitida pelo líquido aquecido;
- Sol: a energia solar é transmitida para a Terra e para os demais planetas por meio das ondas eletromagnéticas que ele emite;
- Lâmpadas incandescentes: esse tipo de lâmpada costuma esquentar muito e, em certos casos, é usada para manter alimentos aquecidos;
- Lareira: similar ao que acontece com uma lâmpada incandescente, o aquecimento em uma lareira também acontece a distância.
Além desses exemplos, existem diversos outros que podem ser notados. Esses processos surgem quando há a transferência de calor sem que haja condução ou convecção térmica.
Vídeos sobre irradiação térmica
Os conceitos de propagação térmica são simples de serem entendidos. Contudo, alguns deles podem confundir por serem parecidos. Por isso, assista aos vídeos selecionados e acerte na hora de entender a transmissão de calor.
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Teoria da propagação de calor
O professor Douglas Gomes ensina os três tipos de propagação de calor. Para isso, o docente explica as relações e diferenças entre a condução, irradiação e condução térmicas. Ao longo do vídeo, o docente vai dando exemplos de cada tipo de propagação térmica.
O que é irradiação térmica
Sempre que há diferença de quantidade de calor entre dois corpos, haverá troca de calor. Ou seja, poderá acontecer a irradiação térmica. Dessa maneira, o professor Daniel explica o que é e como acontece esse importante processo de transferência de calor entre dois ou mais corpos.
Diferença entre convecção e irradiação
Entre os três conceitos de irradiação térmica, pode acontecer a confusão entre as definições de irradiação e convecção. Por conta disso, o professor Marcelo Boaro explica as diferenças entre cada uma delas. Dessa forma, ao longo do vídeo, o docente define cada uma das formas de propagação térmica e suas diferenças. Ao fim da aula, Boaro resolve um exercício de aplicação.
Os conceitos de irradiação térmica são importantes no estudo da termologia. Além deles, os conteúdos de condução e convecção também devem ser muito bem estudados. Por conta disso, estude o que é a propagação de calor.
Referências
Física IV: Óptica e física moderna (2016) – D. H. Young et al.
Física: Volume 4 (2008) – D. Halliday et al.
Curso de Física Básica: Volume 4 (2014) – D. H Nussenzveig.
Por Hugo Shigueo Tanaka
Divulgador Científico e co-fundador do canal do YouTube Ciência em Si. Historiador da Ciência. Professor de Física e Matemática. Licenciado em Física pela Universidade Estadual de Maringá (UEM). Mestre em Ensino de Ciências e Matemática (PCM-UEM). Doutorando em Ensino de Ciências e Matemática (PCM-UEM).
Tanaka, Hugo Shigueo. Irradiação térmica. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/fisica/irradiacao-termica. Acesso em: 26 de April de 2024.
1. [FGV]
O calor pode se propagar por meio de três processos, condução, convecção e radiação, embora existam situações em que as condições do ambiente impendem a ocorrência de alguns deles. Um exemplo é a impossibilidade de ocorrência da:
a) radiação térmica na superfície de Mercúrio, onde não há atmosfera.
b) convecção na superfície da Lua, onde não há qualquer substância na forma líquida ou gasosa.
c) convecção na atmosfera de Vênus, pois nela o efeito estufa é muito intenso.
d) condução no interior dos oceanos terrestres, pois as correntes marítimas favorecem a convecção.
e) radiação na atmosfera da Terra, pois o calor é absorvido pelos gases que a compõem.
Alternativa correta: B.
Justificativa: a convecção, ao contrário da radiação, necessita de um meio em que haja movimentação de fluidos para ocorrer. Como a Lua não apresenta atmosfera, se dá a impossibilidade da ocorrência de convecção.
2. [UECE]
Em hotéis, é muito comum o aquecimento de água ser a gás ou outro combustível, sendo que para o chuveiro seguem dois canos: um com água natural e outro com água aquecida. Antes da saída do chuveiro, há um misturador, que homogeniza a mistura. Considere que após o misturador, por falhas na qualidade do isolamento térmico dos canos, há passagem de calor para o ambiente antes de a água sair do chuveiro. Considerando esse sistema, é correto afirmar que
a) há transferência de calor da água quente para a fria no misturador e, no trecho entre o misturador e a saída do chuveiro há somente ganho de energia térmica da mistura.
b) há transferência de calor da água quente para a fria no misturador e, no trecho entre o misturador e a saída do chuveiro há perda de energia térmica da mistura.
c) não há transferência de calor da água quente para a fria no misturador e, no trecho entre o misturador e a saída do chuveiro há perda de energia térmica da mistura.
d) não há transferência de calor da água quente para a fria no misturador e, no trecho entre o misturador e a saída do chuveiro há somente ganho de energia térmica da mistura.
Alternativa correta: B.
Justificativa: no misturador, há a transferência de calor da água quente para a fria devido a trocas por convecção. E, dado que existem falhas no isolamento térmico dos canos, há perda de energia térmica da mistura para o meio externo.