Santa Marcelina 2013 — questão 49 de Física
Enunciado em texto
Nos ambientes climatizados artificialmente, os aparelhos de ar condicionado são colocados na parte superior do ambiente, assim como os aquecedores são colocados na parte inferior. Esses posicionamentos são explicados porque, dessa forma,
(A) a condução do calor é mais rápida.
(B) há formação das correntes de convecção.
(C) a condução do calor é facilitada para todos os lados.
(D) as correntes de convecção ficam mais rápidas.
(E) a radiação do calor se faz uniformemente.
(Enunciado: Vestibular Santa Marcelina 2013 (1º semestre) — FASM/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade Santa Marcelina (FASM) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: o processo de propagação do calor que justifica pôr o ar-condicionado no alto e o aquecedor embaixo.
Passo 1 — o ar-condicionado no alto. Ele esfria o ar perto do teto. Ar frio é mais denso, então desce; o ar quente de baixo, menos denso, sobe e vai até o aparelho, onde é resfriado. Forma-se um circuito de ar que mistura o ambiente inteiro.
Passo 2 — o aquecedor embaixo. É o mesmo raciocínio ao contrário: o ar aquecido perto do chão fica menos denso e sobe; o ar mais frio desce e chega ao aquecedor.
Esse movimento de ar, causado pela diferença de densidade entre partes quentes e frias do fluido, são as correntes de convecção. Com o aparelho na posição errada (ar-condicionado no chão, aquecedor no teto), o ar frio ficaria parado embaixo e o quente parado em cima, sem circular.
Por que não as outras: (A) e (C) falam em condução, mas o ar é mau condutor de calor; o que espalha o calor num ambiente é o movimento do próprio ar. (E) A radiação não depende de o aparelho estar no alto ou embaixo. (D) A posição não serve para “acelerar” correntes que existiriam de qualquer jeito: é ela que permite que as correntes se formem.
⚠️ A armadilha: marcar D, que também fala em convecção. Mas a ideia é que, na posição certa, as correntes se formam; na posição errada, praticamente não há circulação.
A ideia em uma frase: ar frio desce e ar quente sobe: o frio se põe em cima e o quente embaixo, para que o ar circule por convecção.
Resposta: alternativa B (há formação das correntes de convecção).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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