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terça-feira, 19 de outubro de 2010

A convecção térmica

Convecção é o movimento de moléculas em fluidos (i.e. líquidos, gases e rheids). Ele não pode ter lugar em sólidos, uma vez que nem os fluxos de correntes de massa ou difusão significativos podem ocorrer em sólidos. A convecção térmica é soma de dois fenômenos físicos, a condução de calor (ou difusão de calor) e a advecção de um meio fluido (líquidos e gases

O CALOR SENSÍVEL

Calor sensível é aquele que provoca apenas uma variação de temperatura dos corpos, diferenciando-se do calor latente, que muda a estrutura física dos mesmos. O calor específico determina a quantidade de calor que uma unidade de massa precisa perder ou ganhar para que aconteça uma redução ou elevação de uma unidade de temperatura sem, contudo, alterar sua estrutura. Assim, se o corpo é sólido, continua sólido, se é líquido continua líquido e, se é gasoso, continua gasoso.

O calor sensível é medido em cal/g.Cº. Essa medição irá nos informar a quantidade de calor (cal) que uma quantidade de massa (g) leva para aumentar ou diminuir sua temperatura (ºC). O calor sensível também é chamado de calor específico e se refere a uma unidade de massa, portanto não depende da massa do material considerado.

Capacidade Calorífica de um Corpo

Também chamada de capacidade térmica de um corpo, a capacidade calorífica de um corpo se refere à quantidade de calor que a massa total de um corpo precisa receber para variar sua temperatura, sendo calculada através da seguinte equação:

Equação do Calor Sensível

Para calcularmos o calor sensível de um material, é necessário conhecer o calor específico do mesmo. Considerando o calor específico (c) de um corpo e a variação da temperatura (∆θ), a equação do calor sensível pode ser descrita da seguinte maneira:

Q = m.c.∆θ

Princípio Fundamental da Calorimetria

Se vários corpos com temperaturas diferentes trocam calor e estão isolados termicamente, os de maior temperatura cedem calor aos de menor, até que se estabeleça o equilíbrio térmico. Assim, a soma desses calores sempre é igual a zero.

A troca de calor entre materiais, ou seja, propagação de energia térmica, pode causar mudanças nos materiais que trocam energia. As principais mudanças que podem ocorrer num material devido à variações de sua energia térmica são: variação da temperatura, variação de volume e mudança de estado físico.

Todos os materiais são formados por moléculas (menor parte da matéria que conserva as característica de uma substância), sendo que a maioria dos materiais que encontramos na natureza são formados pela mistura de diferentes substâncias. O efeito do aumento de energia térmica num material é o aumento da velocidade com que as moléculas se movem (vibram) no material. O aumento de temperatura se dá por que a temperatura que sentimos é um indicativo da energia cinética com que as moléculas estão vibrando, ou seja, o quão rápido as moléculas estão se movimentando. O estado físico de um material, sólido, líquido ou gasoso, é devido à interação elétrica existente entre as moléculas das substâncias de que é formado o material. Com o aumento da energia térmica das moléculas, ou seja, com o

TROCAS DE CALOR NAS MUDANÇAS DE ESTADO

sexta-feira, 24 de setembro de 2010

A ENERGIA DOS ALIMENTOS

Alimentação e nutrição são coisas distintas. Alimentação consiste em ingerir alimentos, de forma consciente e voluntária, estando nas nossas mãos e critério a forma, freqüência, preferência, qualidade e quantidade com que tal ato é efetuado, assim como incorporar-lhe as mais diversas modificações.

É evidente que a qualidade da alimentação depende de fatores econômicos e culturais. Nutrição, por outro lado, consiste no conjunto de processos fisiológicos pelos quais o organismo recebe, transforma e utiliza as substâncias químicas contidas nos alimentos. É um processo involuntário e inconsciente que depende da atividade orgânica da digestão (que inclui a absorção e o transporte dos nutrientes dos alimentos para os tecidos).

O estado de saúde de uma pessoa depende da qualidade da nutrição das células constituintes dos seus tecidos. Como é impossível para a quase totalidade dos seres humanos atuar voluntariamente nos processos de nutrição, a melhoria do estado de saúde (= nutrição) não se poderá verificar sem a sã modificação dos hábitos alimentares.
Para levar a cabo todos os processos que nos permitem estar vivos, o organismo humano necessita de um fornecimento contínuo dos materiais que devemos ingerir: os nutrientes. O número de nutrientes que o ser humano pode utilizar é limitado: existem muito poucas substâncias, em comparação com a grande quantidade de compostos, que nos servem como combustível ou para incorporar as nossas próprias estruturas. Estes nutrientes não se ingerem diretamente, mas através dos alimentos, e a ampla variedade de alimentos existentes não são mais do que as múltiplas combinações em que a natureza oferece os diferentes nutrientes.

Unidades de Calor

Calor é energia. A unidade de calor no Sistema Internacional de Unidades (SI) é o joule (J).

   Na prática é muito usada uma outra unidade de calor, muito antiga, do tempo do calórico, a caloria.
   Por definição, uma caloria ( 1 cal) é a quantidade de calor que deve ser transferida a um grama de água para produzir a variação de temperatura de 1^oC, rigorosamente, de 14,5°C para 15,5°C.
   Em suas experiências, Joule estabeleceu a relação entre essas duas unidades, encontrando:

1 cal = 4,18 J

A unidade quilocaloria ( kcal) é muito usada para medidas de quantidade de calor.

1 kcal = 1.000 cal = 10³ cal

A British Thermal Unit (BTU) é uma unidade técnica usada para quantidade de calor. É muito utilizada em manuais para caracterizar equipamentos e máquinas que envolvem energia térmica.

1 BTU = 252,4 cal = 1.055 J