a) A tubulação de água do coletor solar é solidária à aleta de alumínio pintada de preto e é o primeiro elemento a ser aquecido nesse sistema. Qual é o nome do processo de transferência de calor que permite o aquecimento da tubulação? Por que a aleta é pintada de preto? Justifique.
b) Qual é o nome do processo de transferência de calor que se dá da tubulação para a água? Para que esse processo seja mais eficiente, que tipo de material você sugeriria para a construção da tubulação? Justifique.
c) O aquecimento ocorrido no coletor solar promove uma circulação da água entre o reservatório e o coletor que, por sua vez, inicia um processo de transferência de calor por toda a água do sistema. Que nome damos a esse processo de transferência de calor? Esse é um processo espontâneo ou é forçado? Por que ele ocorre? Justifique.
d) Qual a função da placa de vidro que cobre o coletor solar? Qual efeito térmico que se evidencia em sua utilização?
e) O reservatório deve manter a água aquecida por um longo período. O que você sugeriria para que isso ocorresse de maneira eficiente?
Soluções para a tarefa
a) O nome do processo de transferência de calor que permite o aquecimento da tubulação é irradiação térmica. A aleta é pintada de preto para melhor absorção da radiação solar.
b) O processo de transferência de calor que se dá na tubulação para a água é denominado de condução térmica. Para que o processo seja mais eficiente, o material sugerido para a construção da tubulação é de metal, como o cobre.
c) O nome do processo de transferência de calor descrito é convecção térmica. É um processo espontâneo que ocorre graças à redução da densidade da água aquecida.
d) A função da placa de vidro que cobre o coletor solar é possibilitar a penetração da radiação solar no coletor e a retenção da radiação infravermelha.
e) A forma mais eficiente de aquecimento do reservatório é utilização do revestimento por um material isolante térmico e de um circuito elétrico com resistor.
Processo de transferência de calor
A transferência de calor de um corpo para outro acontece de três maneiras diversas: radiação, condução e convecção. Considerando que o calor corresponde a uma tipologia de energia que é transferida de um corpo a outro devido a diferença de temperatura.
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Bons estudos!
Resposta:
a) O aquecimento do conjunto tubulação + aleta se dá por irradiação térmica. A aleta é pintada de preto para que possa absorver melhor a radiação solar.
b) O aquecimento da água é feito por condução térmica. Para tornar mais eficiente esse processo, a tubulação deve ser feita de um material que seja um bom condutor de calor, como por exemplo, um metal. Geralmente se utiliza o cobre nessas tubulações.
c) A circulação de água por todo o sistema constitui um processo de transferência de calor denominado convecção térmica. Esse processo ocorre de maneira espontânea devido à diminuição da densidade da água aquecida.
d) A função da placa de vidro é permitir que a radiação solar penetre no coletor e aprisione tanto a radiação infravermelha quanto o ar quente, proporcionando o efeito estufa.
e) Os reservatórios, mais conhecidos como boiler, são construídos em metal e revestidos internamente de um material isolante térmico. Em alguns deles há também um circuito elétrico com um resistor, como o de um chuveiro elétrico, que permite o aquecimento da água durante longos períodos nublados e chuvosos.
Explicação: