UEM 2015 (Verão, Conhecimentos Específicos) — questão 6 de Física
Enunciado em texto
Sobre os processos de propagação do calor, assinale a(s) alternativa(s) correta(s).
(01) A condução de calor em materiais sólidos ocorre por meio da transferência de energia pela vibração dos átomos. Em geral, materiais que são bons condutores de corrente elétrica também são bons condutores de calor.
(02) Em uma câmara fria mantida a -5 °C, a propagação de calor por condução através de suas paredes, quando a temperatura externa for de 25 °C, será maior do que quando a temperatura externa for de 40 °C.
(04) Para tornar uma geladeira mais eficiente, diminuindo as perdas térmicas, deve-se distribuir os alimentos nas prateleiras deixando espaços vazios entre eles. Isto facilita o trânsito do ar frio para baixo e do ar quente para cima, em um processo de convecção.
(08) O processo de propagação de calor por irradiação ocorre por meio do movimento de massas de ar frio se deslocando para menores altitudes e massas de ar quente se deslocando para maiores altitudes.
(16) Uma garrafa térmica é um recipiente de vidro constituído de paredes duplas de vidro, e com vácuo entre essas paredes. As faces internas e externas das paredes são espelhadas. O vácuo entre as paredes de vidro evita a propagação de calor por condução, e as paredes espelhadas evitam a propagação de calor por convecção.
(Enunciado: Vestibular UEM 2015 (Verão), Conhecimentos Específicos — UEM/CVU.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).
Resolução comentada
O que a questão pede: reconhecer os processos de propagação do calor (condução, convecção e irradiação).
(01) Verdadeira. Num sólido, a energia passa de átomo para átomo pela vibração da rede. Nos metais, os elétrons livres, que conduzem a corrente, também transportam energia térmica com eficiência: por isso, bons condutores elétricos costumam ser bons condutores térmicos.
(02) Falsa. Pela lei de Fourier, o fluxo de calor por condução é proporcional à diferença de temperatura:
Com 40 °C fora, °C, maior que os 30 °C do caso com 25 °C: a condução é maior a 40 °C.
(04) Verdadeira. O resfriamento dentro da geladeira depende da convecção: o ar frio desce do congelador e o ar mais quente sobe. Prateleiras entulhadas atrapalham essa circulação.
(08) Falsa. O transporte de calor por massas de fluido que sobem e descem é a convecção. A irradiação é a emissão de ondas eletromagnéticas e não precisa de meio material.
(16) Falsa. O vácuo entre as paredes impede a condução e a convecção (as duas precisam de meio material). As faces espelhadas refletem as ondas infravermelhas e reduzem as trocas por irradiação, não por convecção.
⚠️ A armadilha: na (16), trocar o papel do espelhamento: espelho age sobre radiação; a convecção já foi barrada pelo vácuo.
A ideia em uma frase: condução e convecção precisam de matéria (o vácuo barra as duas); a irradiação é eletromagnética e se combate com superfícies refletoras.
Resposta: soma 05 (01 + 04).
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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