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Irradiação térmica no cotidiano

As estufas dificultam a saída do calor, o que mantém as plantas em um ambiente com temperatura controlada

Ao estudarmos os processos de transmissão de calor, vimos que um dos processos era a transmissão por irradiação. Sendo assim, definimos que a irradiação térmica é um processo de transmissão de calor que não necessita de um meio material para se realizar, pois se trata de um processo que acontece através da emissão de ondas eletromagnéticas. Sendo assim, podemos dizer então que a irradiação térmica nada mais é do que a emissão de ondas de infravermelho por um corpo.

No cotidiano nos deparamos com situações em que o calor irradia através de ondas de infravermelhos, mas nem sempre nos damos conta do conceito físico envolvido no processo. Por exemplo, os alimentos preparados em um forno são assados por ação de calor radiante; e as lareiras, usadas em casas onde faz frio intenso, aquecem o ambiente em que estão localizadas porque irradiam calor.

Outro exemplo de irradiação térmica em nosso cotidiano acontece nas estufas de plantas. Essas estufas são ambientes construídos com paredes de vidro, transparentes às ondas de infravermelho de alta frequência emitidas pelo Sol. As estufas possuem um chão escurecido com grande capacidade de absorver energia. A energia radiante é reemitida pelo chão e pelos corpos colocados dentro da estufa sob a forma de radiação infravermelha de baixa frequência (para a qual o vidro é opaco, ou seja, não deixa essas ondas de baixa frequência saírem).

Portanto, é por esse motivo que as estufas conseguem manter sua temperatura interior mais elevada do que a temperatura exterior. Podemos dizer também que é por esse motivo que os grandes prédios envidraçados fazem uso de aparelhos de ar-condicionado. Pela mesma razão, um carro com vidros fechados, mantido sob irradiação solar, tem seu interior muito mais aquecido do que o ambiente externo, pois passa a atuar como estufa.

O efeito estufa na Terra é provocado por diversos fatores, dentre eles podemos citar a queima de combustíveis fósseis. O que acontece é que o vapor d’água juntamente com o dióxido de carbono e outros gases liberados na atmosfera formam uma camada transparente às ondas eletromagnéticas irradiadas pelo Sol e absorvidas pela Terra. A Terra, aquecida, emite radiação infravermelha, para a qual a camada de vapor d’água e dióxido de carbono é opaca. Isso dificulta a perda de calor irradiado pela Terra, principalmente à noite, e provoca um aumento na temperatura global da atmosfera.

Na maioria das aplicações não é fácil identificar apenas um dos processos de transmissão de calor. Mesmo um deles sendo predominante, os outros dois, em geral, apresentam suas contribuições. Vejamos alguns exemplos.

Os coletores solares, usados para aquecimento de água, são constituídos por placas metálicas, em que são soldadas serpentinas, ou seja, tubos, pelos quais a água passa. O conjunto todo é pintado de preto e sobre ele é disposta uma placa de vidro, que proporciona um ambiente de estufa para a serpentina. Assim, a água circulante na serpentina se aquece por irradiação térmica solar.

As garrafas térmicas podem manter um líquido quente ou gelado, com variações pequenas de temperatura, por tempo relativamente longo. Elas são fabricadas com paredes duplas de vidro, entre as quais se faz o vácuo, o que reduz a níveis mínimos de troca de calor por condução e convecção.


Por Domiciano Correa Marques da Silva
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