Aplicações dos processos de propagação de calor

A Estufa

Você já notou que quando um carro fica exposto ao sol, o seu interior se aquece muito. Isto ocorre principalmente, porque os vidros deixam entrar a luz que é absorvida pelos objetos internos e por isso sofrem uma elevação de temperatura. Dizemos que o carro se transformou em uma “estufa”.
De fato, as estufas utilizadas no cultivo de algumas plantas que necessitam de um ambiente aquecido para se desenvolverem, são cobertas de vidro. Mas se o calor “consegue” entrar na estufa, porque ele não sai? Para responder essa pergunta, devemos lembrar que o calor do Sol chega até nós na forma de luz visível, pelo processo de irradiação, ou seja, na forma de ondas eletromagnéticas, semelhantes às ondas usadas nas transmissões de rádio e TV, ou às de raio X.
A luz do Sol, na forma de ondas eletromagnéticas, atravessa o vidro do carro ou da estufa, e incide nos objetos internos. Eles absorvem essa radiação e emitem radiação infra-vermelha (calor) que fica retida no interior do carro ou da estufa, impedida de sair, porque o vidro, apesar de ser transparente para a radiação luminosa, é “opaco” para a radiação infra-vermelha, ou seja, não permite a passagem desse tipo de radiação. Além disso, a troca de calor com o exterior é dificultada porque o vidro é um mau condutor.


O efeito estufa

A Terra recebe diariamente a energia solar que é absorvida pelo planeta, e emitida na forma de radiação infra-vermelha (calor) para o espaço. No entanto, uma parte desse calor volta para nós, retido pela atmosfera.
O vapor d’água, o gás carbônico e o CFC (cloro, flúor, carbono) presentes na atmosfera, atuam como o vidro de uma estufa, deixando passar a luz solar, mas retendo a radiação infravermelha emitida pela Terra, e devolvendo-a para a superfície, o que constitui o chamado “efeito estufa”. É devido a esse efeito que nosso planeta se mantém aquecido durante a noite. Sem esse aquecimento a Terra seria um planeta gelado, com poucas chances de propiciar o surgimento da vida.
No entanto, no último século a temperatura média do planeta aumentou cerca de 0,5 oC, e os pesquisadores atribuem esse fato ao aumento da concentração de gás carbônico (CO2) na atmosfera, devido a combustão de carvão usado na geração de energia elétrica, e do petróleo usado nos meios de transporte. Se a concentração de CO2 aumentar muito, quase toda radiação infra-vermelha voltará para o planeta, que se aquecerá cada vez mais. Um aquecimento de grandes proporções poderia transformar terras férteis em solos áridos e provocar o derretimento das geleiras dos pólos, inundando as regiões litorâneas. Por isso, o efeito estufa é visto hoje como sinônimo de ameaça.





Por que o preto?

Uma superfície apresenta cor preta quando ela absorve toda a radiação luminosa incidente. Esta característica das superfícies pretas também se aplica para a radiação infra-vermelha, e por isso corpos pintados com a cor preta tornam-se bons absorvedores de calor. Esta propriedade é largamente usada no cotidiano do mundo moderno, tanto para fins de aquecimento (ex: uso de roupas escuras no inverno), ou para fins de refrigeração, como nos radiadores de automóveis e motores de geladeira.