Física - Calorimetria - Radiação

Calorimetria - Radiação

Objetivos

1. Identificar e avaliar o fenômeno da absorção de calor como dependente da cor do objeto;

2. Identificar o sol como emissor de radiação térmica, entre outros tipos de radiação.

Comentários

O Sol é a principal fonte de calor do nosso planeta. Esse calor é um tipo de energia que chega até a Terra através do processo de radiação térmica, ou seja, ocorre sem um meio material como intermediário (nesse caso, só há vácuo no espaço entre a Terra e o Sol).

Como sabemos, existem outros dois processos de transmissão de calor: a condução e a convecção, igualmente importantes nos estudos de transmissão de calor.

Na verdade, todos os corpos aquecidos emitem radiação térmica. Quando um corpo absorve essa radiação, ele eleva a sua temperatura. Essa radiação é um tipo de onda eletromagnética, centrada na faixa do infravermelho, e se propaga no espaço como fazem outras ondas desse tipo (rádio, luz visível, etc.).

Nesta atividade, vamos estudar como a cor de um objeto pode influir no fenômeno da radiação.

Estratégias

Divida os alunos em grupos pequenos. Cada grupo deve trazer duas garrafas, ambas de vidro ou de plástico transparente - e sempre de tamanhos e formas iguais. Oriente para que uma seja pintada de preto, usando tinta spray. A outra fica como está, transparente. Coloque nas duas garrafas a mesma quantidade de água, de modo a encher pelo menos ? da garrafa.

Depois, num dia de sol forte, coloque as duas garrafas sob o sol e deixe-as lá por, pelo menos, uma hora. Utilizando um termômetro com escala de 0^o C a 100^o C, meça a temperatura da água em cada garrafa e anote.

Lembre que quando a radiação térmica incide num objeto, parte dela é absorvida, mas parte é refletida. Os corpos escuros (negros) são melhores para absorver calor do que os corpos claros (brancos, por exemplo).

Após a observação, peça aos alunos que emitam suas conclusões sobre o fenômeno. Coloque estas questões: Por que corpos negros absorvem mais energia térmica do que corpos brancos ou de cor mais clara? Quais poderiam ser as aplicações tecnológicas desse fenômeno (aquecedores solares, tubulações, roupas, etc.)? Por que é melhor usarmos roupas brancas em dias de sol forte e calor? O que ocorre com carros que têm bancos de couro preto, quando comparado a carros que usam bancos de tecido em cor clara? Qual desses acabamentos internos é mais indicado para regiões tropicais, como o Brasil?

Referências

CARVALHO NETO, C. Z. OMOTE, N. & PUCCI, L. F. S. Física vivencial. Volume 7 - Termodinâmica. São Paulo: Laborciência Editora, 1998.

MÁXIMO, A. ; ALVARENGA, B. Curso de física: Volume 2. 5ª ed. São Paulo: Scipione, 2000.