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A Condução: O primeiro vilão do conforto térmico

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15/12/2016 às 13h00
Saiba tudo sobre a condução e como ela influencia no seu conforto em um ambiente.

O primeiro vilão do conforto térmico que conheceremos melhor é a condução. Os conceitos aqui serão fáceis de entender como influenciam nos mais diversos tipos de construções. Vale lembrar que a condução é responsável por apenas 10% da totalidade da carga térmica relacionada ao conforto térmico. A condução ocorre no nível molecular - a partir de um corpo para outro - quando a energia é absorvida por uma superfície e faz com que as moléculas se movam mais rapidamente. Neste processo, elas se chocam com outras moléculas próximas e assim transferem a energia para eles, um processo que continua enquanto o calor ainda está sendo adicionado ao sistema por uma fonte externa. A transferência de energia por condução pode ser simplificada pela ação das bolas de sinuca, que quando se chocam, transferem a energia umas para as outras:

Tranferência de calor por condução é como as bolas de sinuca em uma mesa

O processo de condução de calor depende de quatro fatores fundamentais: a diferença de temperatura, as propriedades do material, a seção transversal dos materiais envolvidos, e o comprimento de percurso. A diferença de temperatura é importante pois para haver condução é necessário haver diferença de temperatura no sistema. Nos conceitos da termodinâmica, não existe “frio”e a “calor”, apenas diferença de calor, sem a quantificação do que é ou não frio e calor. Esta transferência entre os organismos continua até que não haja diferença de temperatura de um local para outro de um sistema, ou seja, alcançar o equilíbrio térmico. Quando se alcança equilíbrio térmico, a transferência de calor em nível macroscópico acaba. Sendo assim para haver transferência de calor é necessário haver uma diferença de temperatura (ou energia) inicial entre pontos do sistema.

A composição do material é essencial para analisar a facilidade ou dificuldade que a transferência ocorrerá. Basicamente, quando se trata de condução de calor, nem todas as substâncias são consideradas iguais. Metais e pedras são considerados bons condutores, uma vez que podem rapidamente transferir o calor, enquanto materiais como madeira, papel, ar e pano são maus condutores de calor devido às suas propriedades. Por isso que um container de metal e uma casa de madeira, ambos sem isolamento térmico, terão uma diferença de temperatura interna, com o container de metal ganhando e perdendo calor mais rápido (dependendo da hora do dia) que a casa de madeira.

Já a seção transversal e comprimento do caminho também são fatores importantes. Quanto maior o tamanho do material envolvido na transferência, mais calor é mais necessário para aquecê-lo. Além disso, a área de superfície que está mais exposta ao ar livre, maior a probabilidade de perda de calor. Assim objetos mais curtos com uma seção transversal menor são os melhores meios de minimizar a perda de energia térmica.

As propriedades condutoras descritas proporcionam características aos materiais para que sejam classificados com base em um "coeficiente", que é medido em relação à prata. A prata tem um coeficiente base de condução de calor de 100, já o cobre 92, o ferro 11, a água 0,12 e a madeira (0,03). O vácuo perfeito é o único classificado como 0 pois é incapaz de conduzir calor, uma vez que não existe matéria para haver condução. O material com coeficiente mais próximo do vácuo é o ar, que também possui pouquíssimas moléculas, tendo a convecção e radiação como as formas de transferência de calor predominantes.

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