Calor

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Calor
Calor é o nome dado ao processo de transferência de energia térmica de um sistema a outro exclusivamente em virtude da diferença de temperaturas entre eles. Não é correto afirmar que calor é uma forma de energia, que um corpo possui mais calor que outro, e tampouco que um corpo "possui calor". Os corpos (ou sistemas) possuem energia interna, e esse conceito de energia interna não devejamais ser confundido com o conceito de calor, que implica a transferência.
O calor é uma das duas formas disponíveis para se transferir energia de um sistema a outro e expressa a quantidade de energia transferida através da fronteira comum aos sistemas. Se dá portanto sem a associação com eventuais variações nos volumes dos sistemas em interação. O calor descreve a energia transferida entresistemas que não se pode associar à execução de um trabalho mecânico, este último correspondendo à segunda entre as duas formas de transferência de energia citadas. O trabalho associa-se à energia transferida em virtude do movimento da fronteira dos sistemas - e não da energia transferida através destas - e portando o trabalho encontra-se sempre associado a variações nos volumes dos sistemas eminteração.
O calor é geralmente simbolizado pela letra Q na física e, por convenção, se um corpo recebe energia sob a forma de calor - o que leva em ausência de trabalho a um aumento de sua energia interna U - o calor Q é positivo, e se um corpo cede energia sob a forma de calor - o que leva em ausência de trabalho a uma redução de sua energia interna - o valor de Q é negativo.
A unidade do SistemaInternacional (SI) para o calor é o joule (J), embora seja usualmente utilizada a caloria (cal; 1 cal = 4,18 J).
Terminologia
Termodinamicamente falando, calor e trabalho não são funções de estado (ou seja, não dependem apenas da diferença entre o estado inicial e o estado final do processo), mas dependem do caminho, no espaço de estados, que descreve o sistema em uma evolução quase-estática oureversível (no sentido termodinâmico) de um estado inicial A até um estado final B.
Correntes de convecção originadas por uma fonte de calor.
Os processos pelos quais ocorre transferência de calor (transferências de energia sob a forma de calor) são tradicionalmente divididos em:
Condução
A condução é feita devido as moléculas de maior energia transmitirem energia através de vibrações para aspartículas menos energéticas, e isto acontece porque quanto mais quente as moléculas mais vibram, isto é descrito segundo a Lei de Fourier. q_x=-k*dT/dx Em que: qx é a taxa de transferência de calor por unidade de área perpendicular à direcção de transferência em [W/m2]. k é a condutibilidade térmica que é uma propriedade de transporte característica do material em [W/m*K].
Convecção
Aconvecção já não é a nível molecular como era o caso da condução. Esta já pode ser de duas formas, por convecção natural em que é devido à diferença de densidade do fluido devido ao aquecimento do fluido ou por convecção forçada em que existe um mecanismo externo ao sistema a forçar o movimento do fluido. Este mecanismo é segundo a Lei de Newton. q=h(T_s-T_∞) Em que: qx é a taxa de transferência de calorpor unidade de área perpendicular à superfície em [W/m2]. h é o coeficiente de transferência de calor que depende das condições e natureza do escoamento, da geometria da superfície e das propriedades do fluido em [W/m2*K].
Radiação
Qualquer corpo ou superfície a uma temperatura superior ao zero absoluto emite radiação electromagnética por alteração na configuração electrónica de átomos emoléculas. A radiação térmica está restrita aos comprimentos de onda entre 0.1 e 100 μm do espectro electromagnético. A propagação de ondas electromagnéticas (ou fotões) ocorre através de corpos ou fluidos não opacos, ou no vácuo, não precisando, portanto, da existência de matéria. A lei básica é a lei de Stefan-Boltzmann. Como se pode concluir, o transporte de energia associado a este mecanismo é...
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