Como funciona a garrafa termica

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ANATOFISIOLOGIA DE UMA GARRAFA TERMICA

Postado em 31 janeiro 2009
Tags: calor, como funciona, Física, garrafa termica, temperatura, termodinamica
Autor Diego Galeano

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Anatofisiologia é um termo constantemente usado na ciência médica e biológica, e que significa: o estudo das partes e seu funcionamento em um determinado organismo vivo, como por exemplo, o corpo humano.

Apossei-me deste termo para explicar as partes que compõem uma garrafa térmica e a suas devidas funções. Então, o que tem de diferente na garrafa térmica para que ela consiga conservar a temperatura do liquido por maior tempo?

Para entendermos isso, precisamos saber como é que acontece as trocas de calor, que podem ser por 3 maneiras: Condução, Convecção e Irradiação.

CONDUÇÃO: como sabemos, a temperatura é o grau de agitação das moléculas, ou seja, quanto mais uma molécula está agitada, maior é a sua temperatura. Se uma molécula está agitada e entra em contato com outra menos agitada, esta também agita a segunda molécula, que irá agitar uma terceira, e assim sucessivamente. Um exemplo clássico é você pegar uma barra de ferro e colocar uma de suas extremidades no fogo, depois de algum tempo a extremidade contraria também terá sua temperatura aumentada. Isto se chama troca de calor por condução e a única maneira de evitarmos essa troca, é criando um vácuo no sistema.

CONVECÇÃO: quando o ar está frio sabemos que suas moléculas estão menos agitadas e mais aglomeradas, mais próximas uma das outras, e isso torna o mesmo mais denso, mais pesado, entretanto, quando o ar está mais quente, suas molecas estão mais agitadas e consequentemente mais afastadas umas das outras, tornando o ar menos denso e mais leve. A convecção é um fenômeno cíclico que ocorre com essa diferença entre as massas de ar. Como o ar frio é mais pesado, ele fica embaixo, consequentemente o ar quente fica em cima. Este é um fenômeno cíclico, porque o ar frio que está em baixo é aquecido e sobe, enquanto o ar quente que está em cima se resfria e desce, e esse processo se repete infinitamente, como um ciclo. Para evita a convecção, é necessário interromper esse processo de forma que não haja contato com a temperatura externa, fazendo o uso de uma tampa ou novamente o vácuo é uma boa pedida.

IRRADIAÇÃO: é a transmissão de calor através da radiação eletromagnética emitida por moléculas, uma segunda molécula pode absorver a radiação emitida por essa molécula e ter sua temperatura alterada. Para conter essa troca de calor o vácuo não é eficaz, mas uma superfície espelhada pode ajudar muito.

Agora vamos juntar tudo! Para uma garrafa térmica manter a temperatura do liquido que está em seu interior, ela precisa evitar ao máximo essas três formas de condução de calor.

A principal parte da garrafa térmica é a ampola de vidro, um objeto espelhado por dentro e por fora com paredes duplas e entre essas paredes há um vácuo, onde o ar é retirado durante o processo de fabricação.

Como foi dito anteriormente, a parte espelhada da ampola de vidro é para evitar a condução de calor através da irradiação liberada pelas moléculas que compõem o liquido e o vácuo entre as paredes duplas, é para evitar a transferência de calor por convecção e por condução. Temos também a tampa, que, geralmente é feita de plástico (por ser um mal condutor térmico), que também evita a convecção.

Apesar de todo esse aparato, o cafezinho quente, por exemplo, se esfria após algum tempo, mas isso porque a garrafa não é um meio isolante 100% eficaz.

Diego Galeano
Maísa Caldas

14 Comentários para este artigo

Adbeel Escreveu:
junho 8th, 2009 as 12:36
Olha, estou muito satisfeito com a resposta que encontrei..me ajudou muito !!!Minha nota bimestral de fisica dependia dessa dessa questão….muito obrigado mesmo..continuem fazendo esse bom trabalho ! *-*
Diego Escreveu:
junho 8th, 2009 as 13:55
Nós ficamos muito felizes sabendo que estamos ajudando a enrriquecer o conhecimento de muitas pessoas.

E você, continue acessando!
Nicollas Escreveu:
julho 8th, 2009 as 23:01
Muito obrigado brother…
Me salvou na prova de fisica!
Sugarman Escreveu:
julho 16th, 2009 as 23:54
Muito boa a explicação!!
parabéns!
Iara Escreveu:
janeiro 23rd, 2010 as 16:31
A minha garrafa termica quebrou o pininho debaixo e fez um barulho como se saisse um ar ou gás.Queria saber se é gás mesmo e se ainda vai funcionar?
Obrigada
Iara
Diego Galeano Escreveu:
janeiro 27th, 2010 as 16:25
Olá Iara,

No interior de onde o pininho foi quebrado hávia vacúo, esse parulho de gás que você ouviu foi o gás do ambiente entrando onde antes era vacúo, portando, o funcionamento da sua garrafa termina está comprometida, pois agora não há uma “barreira” para evitar a transmição do calor por condução.
DEBORA Escreveu:
junho 15th, 2010 as 13:55
BOM,EU AXEI SUPER DETALHADO E FOI OTIMO EM UM TRABALHO DE FISICA MEU
PARABEENS FOI DE GRANDE AZJUDA
Bianca Escreveu:
junho 21st, 2010 as 15:50
Muito muito obrigadaa
me salvo de uma !
tirei uma boa nota no meu trabalho
Fagner Ferreira Escreveu:
julho 4th, 2010 as 12:47
As explicações são excelentes e me salvarão para dar ua explicação, em trabalho muito importante de Fisica. Continuem assim levando conhecimento para os jovem que realmente querem estudar.
estou solicitando o site para muitos amigos que estão precisando.
Obrigado pela ajuda!
Haika Escreveu:
julho 4th, 2010 as 14:49
Desde já obrigado!!! tenho um trabalho para realizar e achei muito satisfatoria a explicação do conteudo.
Diego Escreveu:
maio 20th, 2011 as 22:30
é muito importante isso tudo q estam falando gostei muito.
Daiana Escreveu:
junho 19th, 2011 as 17:59
espero tirar uma boa nota através desse site!!! depois coloco aki como foi o trabalho
Lucena Escreveu:
outubro 12th, 2011 as 21:39
Valeu Diego, Vale salientar que, muitas pessoas, inclusive minha esposa, tem a mania de colocar água quente antes de colocar o café na garrafa térmica, já cansei de explicar para ela a fisica que envolve a garrafa térmica e que o calor absorvido pela parede da garrafa térmica da água quente que ela coloca, é muito pouco para ajudar em manter o café quente, e com isso ela acaba gastando mais energia (gás)toda vez que vai fazer um cafezinho para colocar na garrafa térmica. Ou seja basta lavar a garrafa térmica normalmente e colocar o café o mais quente possível na garrafa térmica.
Denise Escreveu:
janeiro 20th, 2012 as 14:27
Parabéns pelo post, muito bom. Só que “enriquecer” é só com um “r”.

1 Trackbacks para o artigo

Como funciona o forno microondas? | CurioFísica Escreveu:
agosto 14th, 2010 as 18:27
[...] No caso de materiais como plásticos e pratos, eles não aquecem como os alimentos, porque as suas estruturas são extremamente simétricas, diferentes da água, açucares e da gordura (que são assimétricas). Ao retirar um prato de dentro com uma deliciosa lasanha de dentro do forno, você sentirá que ele esta quente, mas isso não é por causa das microondas e sim devido o contato que existe entre o alimento que foi aquecido e o prato, ou seja, ocorreu um processo de condução térmica. [...]