Santa Marcelina 2024 (2º semestre) — questão 56 de Física
Enunciado em texto
A figura mostra um vaso de Dewar, recipiente que dificulta as trocas de calor entre seu interior e o meio externo. Geralmente, ele é constituído por duas camadas de vidro, dentre as quais o ar é retirado durante a fabricação, criando-se um vácuo quase perfeito nessa região. Além disso, as superfícies interna e externa dessas camadas são revestidas com um material metálico.
[Foto: um vaso de Dewar cilíndrico, metálico e espelhado, com uma alça.]
(www.equiposylaboratorio.com)
Esse recipiente é conhecido popularmente como garrafa térmica. Um líquido aquecido colocado em seu interior terá uma variação de temperatura em um intervalo de tempo maior do que se estivesse em um recipiente comum. Essa variação de temperatura será lenta por várias razões, dentre elas pelo fato
(A) de os revestimentos metálicos interno e externo dificultarem a condução de calor.
(B) da dupla camada de vidro ser boa condutora térmica, retendo o calor no interior do recipiente.
(C) de os revestimentos metálicos interno e externo atuarem como superfícies refletoras, dificultando a irradiação de calor.
(D) do quase vácuo entre as duas camadas de vidro impedir qualquer forma de propagação de calor.
(E) do quase vácuo entre as duas camadas de vidro favorecer a convecção de calor.
(Enunciado e figura: Vestibular Santa Marcelina 2024 (2º 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: uma razão correta para a garrafa térmica manter a temperatura do líquido.
Passo 1 — as três formas de propagação. O calor se propaga por condução (através da matéria), convecção (com o movimento de fluidos) e irradiação (ondas eletromagnéticas, que atravessam até o vácuo). A garrafa térmica combate as três.
Passo 2 — o papel de cada parte. O vácuo entre as camadas de vidro quase elimina a condução e a convecção, porque nelas é preciso haver matéria. Mas a irradiação passa pelo vácuo; contra ela servem as superfícies metálicas espelhadas, que refletem a radiação térmica de volta. A afirmação (C) está correta.
Por que não as outras: (A) metais são bons condutores; o revestimento não serve para barrar a condução, e sim para refletir radiação. (B) o vidro é mau condutor térmico, e um bom condutor deixaria o calor escapar, não o reteria. (D) o vácuo não impede a irradiação. (E) no vácuo não há fluido, então não há convecção; o vácuo a impede, não a favorece.
⚠️ A armadilha: achar que o vácuo bloqueia tudo (alternativa D). A luz do Sol chega até nós atravessando o vácuo do espaço: radiação não precisa de meio.
A ideia em uma frase: na garrafa térmica, o vácuo barra condução e convecção, e o espelhamento barra a irradiação.
Resposta: alternativa C (superfícies refletoras dificultam a irradiação).
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.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.