Propagação do Calor

A propagação do calor
Se temperatura é o grau de agitação das partículas de um corpo, calor está associado então à transferência de energia térmica de um corpo para o outro. É essa energia em trânsito o calor. A propagação do calor entre dois sistemas pode ocorrer através de três processos diferentes: a condução, a convecção e a irradiação, e o sentido de propagação de calor ocorre sempre do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura.
Condução:
Se colocarmos uma das pontas de uma barra metálica numa chama e segurar a outra com a mão, ela se torna cada vez mais quente embora não esteja em contato direto com o fogo. Ou seja, o calor foi transferido para a extremidade mais fria da barra por condução térmica através do material. As moléculas na extremidade quente aumentam a intensidade de suas vibrações moleculares à medida que a temperatura aumenta, influenciando no aumento da agitação das moléculas vizinhas na direção da extremidade mais fria. Quando elas colidem com as moléculas vizinhas, transferem uma parte de sua energia, e a temperatura vai aumentando em pontos cada vez mais distantes da parte quente. Assim, a energia do movimento térmico passa de molécula a molécula, atingindo finalmente todas as moléculas da barra.
Esse processo de transmissão de calor é feito de partícula para partícula e não possui transporte de matéria de uma região para outra. Ocorre principalmente nos sólidos e em especial nos metais, pois estes são bons condutores de calor. Isso porque além da transmissão de energia de átomo para átomo, nos metais, existe também a transmissão de energia pelos elétrons livres, ou seja, são os elétrons que estão mais afastados do núcleo e que são mais fracamente ligados aos núcleos, portanto, esses elétrons, colidindo entre si e com átomos, transferem energia com bastante facilidade.
Fluxo de Calor:
Usemos como exemplo essa mesma barra, cujo comprimento vale L. O fluxo de calor através da barra será dado pela Lei de Fourier: