2- Os três tipos de transferência de calor foram estudados ao longo das últimas semanas. Baseando-se nesses conceitos, explique detalhadamente as partes que compõem a garrafa térmica e que a tornam eficiente em manter a temperatura do líquido nela colocado, conforme descrito na imagem a seguir.
Soluções para a tarefa
Resposta:
O projeto de uma garrafa térmica usufrui de alguns conceitos físicos para que líquidos colocados lá dentro sejam conservados, mantendo-se quentes ou frios.
Explicação:
A primeira condição para evitar transferência de calor é manter as paredes da garrafa separadas e entre elas deve haver vácuo; assim, o processo de transferência por convecção praticamente não ocorre.
A segunda condição é que as paredes devem ser espelhadas, tanto dentro quanto fora, evitando que haja trocas de calor com o meio.
Por fim, o abre e fecha da garrafa pode provocar diferença de densidade no fluido, ocasionando trocas de calor com o meio; portanto, mantê-la fechada evita que o fluido troque calor com o meio externo.
A tampa é necessária para que a garrafa permaneça fechada quando não estiver em uso, o que impossibilita a troca de calor entre o ambiente fechado da garrafa (líquido) e o meio externo. Isso aconteceria devido à diferença de temperatura e de densidades dos fluidos (líquido e ar atmosférico), gerando correntes de ar entre os dois ambientes por diferença de pressão (convecção).
O vácuo entre a parede interna e a parede externa da garrafa é necessário pois impossibilita a troca de calor por condução pelo contato direto entre a superfície fria em contato com o ar da garrafa e o líquido.
As superfícies espelhadas são importantes pois impedem a troca de calor por radiação entre os meios interno e interno. Na superfície externa, ao refletir a luz para o ambiente, impede que o calor seja absorvida. Já na superfície interna, permite que o calor do líquido seja mantido no compartimento interno, e não dissipado.
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