Unisa 2020 — questão 38 de Física
Enunciado em texto
Uma panela contendo água é aquecida no fogão, conforme mostra a figura. O fogo esquenta a panela que esquenta a água contida em seu interior. As camadas de água mais perto do fogo ficam mais quentes, menos densas e sobem em direção à extremidade superior da panela, afastando-se do fogo. Após certo tempo, a temperatura do cabo da panela, em relação à temperatura inicial, também aumenta.
[Figura: uma panela com água sobre a boca acesa de um fogão. O número 1 indica a chama, sob o fundo da panela; o número 2 indica setas curvas dentro da água, que sobem pelo centro (água avermelhada, mais quente, embaixo) e descem pelas laterais (água azulada, mais fria); o número 3 indica o cabo da panela.]
(mundoeducacao.bol.uol.com.br)
Os processos de troca de calor relacionados ao fogo (1), à movimentação da água (2) e ao cabo da panela (3) são, respectivamente,
(A) irradiação, condução e convecção.
(B) convecção, convecção e condução.
(C) irradiação, convecção e condução.
(D) convecção, condução e condução.
(E) condução, convecção e irradiação.
(Enunciado e figura: Vestibular Unisa 2020, Medicina, Prova II — Unisa/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Santo Amaro (Unisa) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: associar cada parte da figura a um processo de propagação do calor: condução, convecção ou irradiação.
Passo 1 — a água (2): convecção. O próprio enunciado descreve o processo: a água de baixo esquenta, fica menos densa e sobe; a de cima, mais fria e mais densa, desce. Essas correntes que transportam matéria quente de um lugar para outro são a convecção, que só acontece em fluidos.
Passo 2 — o cabo (3): condução. O cabo é sólido e não está em contato com o fogo. O calor chega até ele passando de partícula em partícula pelo metal da panela, sem transporte de matéria: isso é condução.
Passo 3 — o fogo (1): irradiação. A chama emite radiação eletromagnética (luz e, principalmente, infravermelho), que atinge o fundo da panela e é absorvida. Esse é o processo que a questão associa ao fogo.
Um comentário honesto: num fogão de verdade, os gases quentes da chama também tocam o fundo da panela e transferem calor por convecção. Mas, entre as alternativas, a única que acerta a água (convecção) e o cabo (condução) com um processo diferente para o fogo é a (C); a (B) repetiria “convecção” para o fogo, e a ideia da questão é justamente separar os três processos.
Por que não as outras: (A) troca água e cabo: a água não “conduz” o calor aqui, ela se movimenta. (D) diz que a água conduz, mas o enunciado descreve correntes de água subindo e descendo. (E) diz que o cabo esquenta por irradiação, mas ele esquenta pelo metal da panela, que o liga ao fundo quente.
⚠️ A armadilha: achar que convecção é “qualquer calor que sobe”. Convecção exige movimento do fluido levando a energia. No metal do cabo nada se move de lugar: é condução.
A ideia em uma frase: condução é calor passando pelo material parado, convecção é o fluido se movendo e levando o calor, irradiação é energia viajando como onda eletromagnética.
Resposta: alternativa C (irradiação, convecção e condução).
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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