UEPG 2022 (Vocacionada) — questão 42 de Física
Enunciado em texto
O calor pode se propagar de diferentes maneiras. A respeito do calor transmitido entre os corpos, assinale o que for correto.
(01) A convecção térmica só ocorre nos fluidos, isto é, não se verifica no vácuo, tampouco em materiais que estejam no estado sólido.
(02) Os iglus são utilizados pelos esquimós como residência e abrigo devido ao fato de que o gelo não é um bom condutor de calor.
(04) Na transformação cíclica representada a seguir, podemos afirmar que o calor trocado com o meio ambiente é igual ao trabalho realizado no ciclo.
[Gráfico: p × V com um ciclo retangular A → B → C → D → A. A (pressão alta, volume menor) vai para B (mesma pressão, volume maior), desce para C (mesmo volume, pressão menor), volta para D (pressão menor, volume menor) e sobe para A. O ciclo é percorrido no sentido horário.]
(08) Conforme as leis da Termodinâmica, não é possível transferir calor de um corpo de menor temperatura para um sistema que esteja com maior temperatura que esse corpo.
(16) O calor do Sol chega à Terra por meio do fenômeno chamado de convecção, ou seja, pelo movimento das diferentes camadas da atmosfera.
(Enunciado e figura: Vestibular de Outono 2022 UEPG — UEPG.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG), Coordenadoria de Processos de Seleção (CPS).
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar cinco afirmações sobre propagação do calor e termodinâmica.
(01) Verdadeira. Convecção é transporte de calor pelo deslocamento de matéria (correntes de fluido quente subindo e frio descendo). Isso só acontece em líquidos e gases; nos sólidos as partículas não circulam, e no vácuo não há matéria.
(02) Verdadeira. O gelo (e a neve compactada, com ar preso) é mau condutor de calor: isola o interior do iglu, que se mantém bem mais quente que o lado de fora.
(04) Verdadeira. Num ciclo o gás volta ao estado inicial, então . Pela primeira lei:
O calor trocado no ciclo (saldo) é igual ao trabalho do ciclo, numericamente a área do retângulo; como o ciclo é horário, o trabalho é positivo e o gás recebe esse saldo de calor.
(08) Falsa. A segunda lei diz que o calor não passa espontaneamente do corpo frio para o quente. Mas é possível, com gasto de energia (trabalho): é o que fazem a geladeira e o ar-condicionado. Sem o “espontaneamente”, a afirmação fica errada.
(16) Falsa. Entre o Sol e a Terra há praticamente vácuo: não há convecção nem condução possíveis. O calor chega por irradiação (ondas eletromagnéticas).
⚠️ A armadilha: a (08). A geladeira tira calor do interior frio e joga no ambiente mais quente o tempo todo; ela só não faz isso “de graça”.
A ideia em uma frase: num ciclo ΔU = 0, então Q = τ; e o calor só vai do frio para o quente se alguém pagar com trabalho.
Resposta: soma 07 (01 + 02 + 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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