Transfer of thermal energy · Transferência de energia térmica
| English | Português |
|---|---|
| conduction/kənˈdʌkʃn/ | condução |
| convection/kənˈvekʃn/ | convecção |
| radiation/ˌreɪdɪˈeɪʃn/ | radiação |
| insulators/ˈɪnsjuːleɪtəz/ | isolantes |
| infrared/ˌɪnfrəˈred/ | infravermelho |
| emitter/ɪˈmɪtə/ | emissor |
Three ways heat travels
- A metal spoon left in hot soup soon burns your hand.
- Yet the Sun warms you across millions of kilometres of empty space.
- Thermal energy always flows from hot to cold — by three routes: conduction 热传导, convection 对流 and radiation 辐射.
Três maneiras de transportar calor
- Uma colher de metal deixada em sopa quente queima sua mão rapidamente.
- No entanto, o Sol aquece você através de milhões de quilômetros de espaço vazio.
- A energia térmica sempre flui de quente para frio — por três rotas: condução 热传导, convecção 对流 e radiação 辐射.
Heat transfer lab · Laboratório de transferência de calor
Compare the routes by which thermal energy moves. · Compare as rotas pelas quais a energia térmica se move.
Conduction
- Conduction carries energy through a material without the material moving.
- Heated particles vibrate more and pass the energy to their neighbours.
- Metals are the best conductors: their free (delocalised) electrons carry energy quickly.
- Insulators 绝缘体 (air, wood, plastic) conduct badly — which is why we use them to keep things warm.
Conduction: vibrating particles pass energy along a metal bar
Condução
- Condução transporta energia através de um material sem que o material se mova.
- Partículas aquecidas vibram mais e transmitem energia às suas vizinhas.
- Metais são os melhores condutores: seus elétrons livres (deslocalizados) transportam energia rapidamente.
- Isolantes térmicos 绝缘体 (ar, madeira, plástico) conduzem mal — é por isso que os usamos para manter coisas quentes.
Condução: partículas vibrantes transmitem energia ao longo de uma barra metálica
Why are metals such good conductors of thermal energy? · Por que metais são tão bons condutores de energia térmica?
Metals have free (delocalised) electrons that move through the metal and carry energy rapidly from the hot end to the cold end. · Metais têm elétrons livres (deslocalizados) que se movem pelo metal e transportam energia rapidamente do lado quente para o lado frio.
Convection
- Convection happens in liquids and gases.
- Heated fluid expands, becomes less dense, and rises; cooler, denser fluid sinks to take its place.
- This circulation is a convection current — it carries energy around the fluid.
- It cannot happen in a solid, because the particles cannot move from place to place.
Convecção
- Convecção ocorre em líquidos e gases.
- O fluido aquecido expande-se, fica menos denso e sobe; o fluido mais frio e denso desce para ocupar seu lugar.
- Essa circulação é uma corrente de convecção — ela transporta energia pelo fluido.
- Ela não pode ocorrer em sólidos, porque as partículas não podem se mover de um lugar para outro.
In convection, heated fluid rises because it has become: · Na convecção, o fluido aquecido sobe porque tornou-se:
Heating makes the fluid expand, so it is less dense and floats upward; cooler, denser fluid sinks to replace it. · Aquecer faz o fluido expandir, tornando-o menos denso e flutuando para cima; fluido mais frio e denso desce para substituí-lo.
Convection can happen in a solid. · A convecção pode acontecer em um sólido.
Convection needs particles to move from place to place, so it only happens in liquids and gases — not solids. · A convecção precisa que partículas se movam de um lugar para outro, então só acontece em líquidos e gases — não em sólidos.
Radiation
- Thermal radiation is energy carried by infrared 红外线 waves.
- All objects emit it, and it needs no material — it can cross empty space (this is how the Sun's energy reaches us).
- A dull, black surface is a good emitter 发射体 and absorber of infrared.
- A shiny, white surface is a poor emitter and a good reflector — which is why hot-water tanks and spacecraft are often shiny.
A dull, black surface emits (and absorbs) infrared much better than a shiny, white one
Radiação
- Radiação térmica é energia transportada por ondas infravermelhas 红外线.
- Todos os objetos a emitem, e ela não precisa de material — pode atravessar o espaço vazio (é assim que a energia do Sol chega até nós).
- Uma superfície matte, preta é boa emissora 发射体 e absorvedora de infravermelho.
- Uma superfície brilhante, branca é má emissora e bom refletora — é por isso que tanques de água quente e naves espaciais costumam ser brilhantes.
Uma superfície matte preta emite (e absorve) infravermelho muito melhor do que uma brilhante e branca
Which method of heat transfer can travel through empty space (a vacuum)? · Qual método de transferência de calor pode viajar através do espaço vazio (vácuo)?
Radiation is carried by infrared waves, which need no material — so the Sun's energy reaches us across empty space. · Radiação é transportada por ondas infravermelhas, que não precisam de material — assim a energia do Sol chega até nós através do espaço vazio.
Match each method of heat transfer to how it works. · Combine cada método de transferência de calor com como funciona.
Conduction works through a material; convection moves the fluid itself in a current; radiation is infrared waves that need no material. · A condução funciona através de um material; a convecção move o próprio fluido em uma corrente; a radiação são ondas infravermelhas que não precisam de material.
Which surface is the best emitter of thermal radiation? · Qual superfície é o melhor emissor de radiação térmica?
Dull black surfaces are the best emitters (and absorbers) of infrared; shiny, light surfaces are poor emitters and good reflectors. · Superfícies foscas pretas são os melhores emissores (e absorvedores) de infravermelho; superfícies brilhantes e claras são maus emissores e bons refletores.
You've got it
- thermal energy always flows from hot to cold
- conduction: through a material, particle to particle; metals best (free electrons)
- convection: warm fluid rises, cool sinks — a current; never in solids
- radiation: infrared, needs no material; dull black = best emitter/absorber
Entendeu?
- a energia térmica sempre flui do quente para o frio
- condução: através de um material, partícula a partícula; metais são os melhores (elétrons livres)
- convecção: fluido quente sobe, frio desce — uma corrente; nunca em sólidos
- radiação: infravermelho, não precisa de material; matte preto = melhor emissor/absorvedor