Condução térmica, convecção, e radiação

quando observamos o que chamamos fogo temos esta reacção de combustão e depois vemos estas chamas o que realmente estamos a observar são as três formas de transferência de energia térmica que estamos a observar condução convecção convecção condução convecção e radiação térmica tudo ao mesmo tempo, por isso isto é radiação térmica radiação térmica e eu poderia dizer condução térmica convecção térmica e radiação térmica a palavra térmica está apenas relacionada com coisas que lidam com a temperatura por isso o que é a condução que está a acontecer bem o que temos que se passa no combustível para o nosso fogo por isso aqui em baixo o combustível para o nosso fogo temos a nossa clássica reacção de combustão encorajo-o a ver o vídeo sobre isso na nossa playlist de química ou secção de química se estiver interessado, mas está a tomar moléculas de carbono e elas estão ligadas e depois na presença de oxigénio e algum calor tem uma reacção de combustão produzindo dióxido de carbono e produzindo água e ainda mais energia do que a que lhe dá, por isso está a produzir muita energia e essa energia vai excitar as moléculas que o rodeiam por isso tem estas moléculas tem estas moléculas que acabam por receber muita energia cinética e lembra-se que a temperatura é proporcional à energia cinética média e por isso as que acabaram de se queimar ou as moléculas mesmo perto da reacção ou talvez as que fizeram parte da reacção vão ter esta energia cinética média realmente alta vão ter esta energia cinética média realmente alta porque toda esta energia foi libertada dessa reacção de combustão e depois vão esbarrar com outras moléculas que podem não ter tanta energia cinética alta mas depois vão transferir essa energia cinética através destas colisões e temos todo um vídeo sobre a condução térmica, mas é isso que está a acontecer com a energia cinética mais alta, estão a esbarrar em coisas com energia cinética mais baixa e a transferir alguma dessa energia cinética e estão a transferir alguma dessa energia cinética, de modo que isso está definitivamente a acontecer quando olhamos para um incêndio como este, as moléculas vizinhas estão a esbarrar noutras moléculas e a transferir energia agora convecção, isto é em torno da ideia de que esse ar quente é menos denso e é muito, portanto, se tivermos um um monte de partículas de ar aqui, então digamos que este é o ar frio aqui em cima e faz sentido porque o ar frio vai ser mais denso do que o ar quente porque o ar quente estas partículas têm uma energia cinética muito mais elevada e por isso vão esbarrar umas nas outras e vão empurrar cada uma outras muito mais afastadas e e e e e obter mais separação umas das outras por causa dessa alta energia cinética média mas porque a área quente é menos densa esta área aqui mesmo é menos densa menos densa do que a área branca estas podem ser todas a mesma molécula que acabei de fazer em cores diferentes para mostrar a área menos densa na área mais densa vai subir ou pode até pensar que é a área mais densa, a área mais densa vai cair ou tentar ir por baixo porque é mais densa e depois a área menos densa vai subir e ao fazer isso tem o mais quente as moléculas mais quentes estão a subir e depois as moléculas frias podem descer também pode ser a fonte de calor a fonte de calor a fonte de energia aqui mesmo para se aquecerem mais para este direito aqui tão quente que o ar quente sobe deixa-me escrever isto o ar quente sobe e uma forma de pensar faz com que o ar arrefecido desça e depois volte a aquecer e é isso que se passa no incêndio aqui vê-se a reacção de combustão a combustão ocorre ali mesmo Deixem-me só dizer que, numa reacção de combustão de cor diferente, está a ocorrer no combustível aquele ar super quente que vai subir e é por isso que parece que estas chamas estão a mover-se para cima, estão a tremeluzir para cima e também vão ver e, na verdade, vamos falar sobre isto na radiação térmica é que eles também mudam de cor à medida que se movem para cima mas toda esta ideia de combater um incêndio movendo-se para cima no ar quente se colocar a sua mão aqui em cima vai ser muito mais quente do que se colocar a sua mão então se colocar a sua mão diz aqui embora em teoria isto esteja mais perto da chama do que aqui em cima e isso é porque o ar quente o ar quente está a subir e está a dar lugar a ar frio ou a ar mais frio, acho que poderia dizer para descer aqui e fazer parte e voltar a ser aquecido e depois subiria de novo e assim isto esta convecção esta ideia do ar quente a subir ou do ar frio a cair esta é outra forma de transferência de calor agora a última forma que estamos a observar quando falamos quando olhamos para o fogo é a radiação térmica e isto é tudo à volta da ideia de que se tivermos partículas carregadas a serem aceleradas elas vão libertar radiação electromagnética e por isso podemos dizer que quando carregamos partículas onde estão as que estão a ser bem aceleradas aqui temos estas moléculas que estão constantemente a ser aceleradas à medida que chocam umas com as outras as que vão transferir energia cinética digamos que este colide com o que vai acelerar que numa direcção diferente e mesmo este pode ir noutra direcção e a aceleração é uma alteração da velocidade, por isso pode ser a magnitude da velocidade ou a vossa direcção da velocidade, de modo que ao colidirem têm todas estas acelerações de partículas carregadas por isso deixem-me anotar que têm aceleração de partículas carregadas e depois que libertam radiação electromagnética que liberta radiação electromagnética Sei o que estão a pensar espera espera espera espera um segundo então como ok posso comprar que temos moléculas que estão a ser aceleradas mas onde é que está esta carga onde se obtém bem este negócio de partículas carregadas temos de nos lembrar que estas moléculas são feitas de átomos e os átomos são feitos de partículas carregadas são feitos de prótons e electrões e por isso à medida que aceleramos estas e quanto mais aceleramos estas, mais radiação vamos libertar e podemos dizer que está bem disse que estou a observar que no fogo onde estou a observar bem a radiação é apenas um facto de fada que pode ver o fio a luz emitida pelo fogo que é radiação electromagnética que é radiação electromagnética é apenas a radiação electromagnética nos comprimentos de onda que o seu olho considera como sendo visível mais leve que o seu olho considera como sendo luz mesmo as partículas aqui em cima por isso mesmo as partículas aqui em cima que ainda estão bastante quentes também estão a emitir radiação electromagnética porque estão todas a esbarrar umas nas outras e os seus electrões e os seus prótons estão todos a ser acelerados de formas diferentes estão também a libertar radiação electromagnética mas está a um comprimento de onda mais lento do que o seu olho é capaz de perceber como luz se tivesse se tivesse uma câmara de infravermelhos veria as chamas serem muito maiores veria-as ir até aqui em cima e se olhar para a chama se olhar de perto para a chama veria aqui em baixo mesmo onde as reacções de combustão estão a acontecer a chama parece azul e isso é porque a luz azul é luz de maior energia e isso é porque as partículas estão a ser aceleradas mais aqui em baixo e depois vai de azul para uma espécie de branco para um amarelo para um vermelho ou para uma laranja para um vermelho e depois para os seus olhos normais desaparece mas tudo o que tem alguma temperatura está a libertar radiação electromagnética e você está bem isso é tudo bem eu posso ver mas como é que uma forma de transferência de energia bem se você tem alguma vez sentado ao lado de uma chama sentirá o calor de facto mesmo que o ar entre si e a chama seja frio ainda sentirá que ainda sentirá que está a aquecer por isso se isto for uma chama mesmo aqui por isso isto é fogo agora digamos que tem ar frio ar frio estás numa fogueira de campismo aqui mesmo talvez sejam trinta graus este ar aqui mesmo é de 30 graus se estiveres aqui mesmo se estiveres aqui mesmo sentirias calor se sentisses que ainda te estás a aquecer e isso porque essa radiação electromagnética está a ser emitida pelas partículas do ar que percebemos como fogo e depois isso pode realmente excitar partículas na tua pele e irá transferir energia para a tua pele e por isso sentes que estás realmente a aquecer-me Lembro-me uma vez que esta é uma história um pouco estranha mas eu estava na auto-estrada e ali era um carro em chamas e eu estava literalmente a dizer que conduzimos até à Pista Longa porque estava em chamas e estava a três faixas de distância e explodiu, não creio que estivesse lá alguém, espero que não estivesse lá ninguém, mas lembro-me bem quando explodiu foi um calor intenso e imediato que sentimos através da janela do carro e que era radiação electromagnética que era radiação térmica a ser libertada por estas partículas aceleradas no ar à volta daquela explosão que percebemos como uma explosão ou fogo, mas depois estava a aquecer partículas sobre a minha pele