Calor - O que é e como ocorrem as trocas térmicas

Como viemos enfatizando ao longo de nossas aulas de Segurança do Trabalho, está é uma área bem crescente e carente de profissionais. Porém, para se tornar um profissional dessa área e da Higiene Industrial, é necessário muito estudo e diversas áreas.

Isso explica, em parte, o motivo de não existirem tantos profissionais nessa área, pois exige dedicação e esforço nos estudos, e em diversas áreas. Nesta aula, vamos entender mais o que é o calor, suas formas e trocas térmicas, assuntos essenciais e importantes para entender este importante risco físico.

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O que é o calor

Calor nada mais é que energia. E tão incerto como o conceito de energia, é o de calor.
Já a temperatura é uma medida de agitação das partículas. Ou seja, quando mais agitada estão as moléculas, maior é sua temperatura.
Mas o que nos importa não é necessariamente o calor, ou temperatura, e sim a transferência de calor.

Essa transferência ocorre quando há diferença de temperaturas, sempre no sentido da maior para a menor temperatura.
Por exemplo, se um trabalhador realiza sua atividade em frente a uma fornalha de uma olaria, obviamente a temperatura da fornalha é bem maior que a temperatura do corpo humano. Portanto, o fluxo de calor é no sentido do fogo para o trabalhador, o que pode ser muito prejudicial à sua saúde.

Vamos entender melhor sobre esse fluxo de calor estudando como varia esse fluxo, que se transfere de três maneiras: condução, convecção e radiação.

Troca de calor através da condução

Esse tipo de troca de calor é feito através do contato físico de dois corpos.
Ou seja, a condução ocorre quando os objetos estão se encostando, e o calor sai do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura, até que a temperatura de ambos sejam iguais, caracterizando o estado de equilíbrio térmico.

Cozinheiros que pegam em panelas e talheres, churrasqueiros que tem contato espátulas e funcionários de uma fábrica de vidro tem contato por condução com objetos (metais) que estão em alta temperatura. Logo, ocorre troca de calor por condução térmica.

Trocas de calor por meio da convecção

Esse tipo de troca de calor ocorre entre fluidos.
Lembrando que fluído não é somente líquido, os gases também são fluidos. E assim como no caso da condução, também ocorre por conta da diferença de temperaturas.

A densidade de um fluído varia conforme a temperatura.
Na convecção, os fluidos se movimentam por conta da diferença de densidade até atingir o equilíbrio térmico, cessando a troca de calor.

Um exemplo da troca de calor através da convecção é o caso de um ambiente com ar condicionado.
Eles ficam na parte de cima do local, liberam fluido em baixas temperaturas, que tendem a descer (por a densidade aumenta com a diminuição da temperatura) e se misturam com o ar que está embaixo, refrigerando a sala.

Trocas de calor por meio de irradiação

O último tipo de troca de calor é o que ocorre através por meio de irradiação.
Nesse caso, o calor é trocado através de ondas eletromagnéticas, sem que haja a necessidade de contato físico ou fluidos em movimento, para que ocorra a troca de calor.

O exemplo mais claro desse tipo de troca de calor, é a luz do Sol.
Mesmo estando muito longe e afastado da terra, o calor que sai do Sol chega na Terra, e isso se dá através dos efeitos da irradiação.