26/07/2012
Edson Luís Nunes; José Higino Dias Filho; Emerich Michel de Sousa; José Ângelo de Faria
Modalidade / Nível de Ensino | Componente Curricular | Tema |
---|---|---|
Ensino Médio | Física | Oscilações, ondas, óptica e radiação |
Ensino Médio | Física | Calor, ambiente e usos de energia |
Temperatura e calor.
A figura 1 ilustra o Sol e a Terra num espetáculo de luz e cor num lugar paradisíaco do nosso Brasil, Lençóis Maranhenses.
Figura 1. Luz do Sol que viaja durante 8 minutos antes de atingir a superfície da Terra e passa por radiação no vácuo do espaço. Na fotografia, o Sol brilha, ao final do dia, sobre as areias das dunas em Barreirinhas, Lençóis Maranhenses. Imagem do próprio autor.
Figura 2. Mantas térmicas com paredes reflexivas a radiação, usadas para impedir que grande parte do calor chegue, por radiação, do telhado até o interior da casa. Imagem obtida do endereço: http://madepel.com.br/files/2011/08/manta-termica1.png .
1. O calor sempre necessita de um meio material para se propagar?
2. Como o calor pode passar pelo espaço vazio entre o Sol e a Terra?
3. Envolvendo a carne no papel alumínio e colocando-a num forno quente, o papel impede que a carne fique tostada por fora sem assar por dentro?
4. Como o papel alumínio impede que isto ocorra?
5. Uma manta térmica com paredes espelhadas ou de alumínio, colocada debaixo das telhas, impede que o calor do Sol chegue ao interior da casa por radiação?
6. Roupas pretas absorvem mais calor que roupas brancas?
7. Porque o radiador da geladeira é pintado de preto, se a sua função é emitir o calor para o meio?
http://www.youtube.com/watch?v=cqByAtr3HMk&feature=related
1. Qual das latas se aquece mais rapidamente?
2. Qual lata absorve mais calor?
3. Qual cor é melhor absorvedor de calor?
Após a discussão em grupo das questões anteriores, peça aos grupos que nomeiem um dos componentes para apresentar as respostas aos demais colegas da sala, justificando-as.
Lâmpada Ligada
Temperatura |
T0 |
T1 |
T2 |
T3 |
T4 |
T5 |
T6 |
T7 |
T8 |
Lata Branca |
19° |
21° |
21° |
21° |
21° |
21° |
21° |
- |
- |
Lata Preta |
19° |
22° |
24° |
25° |
25° |
26° |
26° |
- |
- |
Lâmpada Desligada
Temperatura |
T0 |
T1 |
T2 |
T3 |
T4 |
T5 |
T6 |
T7 |
T8 |
Lata Branca |
21° |
21° |
20° |
19° |
19° |
19° |
19° |
- |
- |
Lata Preta |
26° |
25° |
24° |
23° |
22 |
21 |
20.5 |
20 |
19.5 |
Figura 3 . Filamento de uma lâmpada incandescente, emite radiação infravermelha e radiação visível, devido a temperatura do filamento de tungstênio, no interior da lâmpada, atingir valores próximo de 3000K.
Imagem de: http://criatividade.files.wordpress.com/2007/02/lampada.jpg
A tabela, a seguir, mostra diversas fontes de luz, com as respectivas temperaturas correlatas.
Tabela 3
Fonte: www.rafaelfrota.com
1. Quais foram as temperaturas que a luz era totalmente invisível, ou seja, seu máximo está situado fora do espectro visível?
2. Quando o corpo está a uma temperatura de 3800 K, qual o cor da região visível que ele emite mais intensamente?
3. Quando o corpo está a uma temperatura de 5400 K, qual o cor da região visível que ele emite mais intensamente?
4. Quando o corpo está a uma temperatura de 5900 K, qual o cor da região visível que ele emite mais intensamente?
5. Que mudança se observa, a medida que se varia a temperatura do emissor?
E 4. Após a discussão das questões anteriores em grupo, peça aos grupos que nomeiem um dos componentes para apresentar a resposta aos demais colegas da sala. Nesta etapa, o aluno já sabe que a radiação pode ser emitida por qualquer corpo que esteja acima de zero Kelvin, diferenciando o comprimento de onda da radiação máxima emitida para cada temperatura. Como pode ser representado na figura 4, a seguir.
Figura 4. Espectro de emissão de radiação de corpo negro, para diferentes temperaturas, em Kelvin. Observe que à medida que a temperatura aumenta, mais o comprimento de onda da radiação máxima emitida se desloca para o azul. Imagem obtida de: http://www.fisica.uel.br/atomol/planck.gif
Figura 5. Os vidros que cobrem as estufas retém grande parte da radiação reemitida pela superfície aquecida, pois a radiação reemitida tem comprimentos de onda maiores e não atravessam o vidro.
Imagem de: http://www.isolan.com.br/irradiacao1.jpg
.
Figura 6. Luz infravermelha utilizada em tratamento de lesões do corpo. Imagem obtida em: http://www.if.ufrgs.br/cref/leila/infrav.jpg
Nome | Tipo |
---|---|
Radiação de corpo negro | Animação/simulação |
Corpo negro | Experimento prático |
aula do portal que pode ser acessada em: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=33063
outra abordagem, que foi apresentada no portal do professor em : http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=22090
Ao estudar esta aula o aluno deverá ser capaz de explicar:
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10/11/2014
Cinco estrelasmandou muito bem no resumo!