Propagação do calor

Quando colocamos nossa mão no trinco de metal de uma porta, e depois na madeira dessa mesma porta, temos a sensação que o trinco está mais frio do que a madeira. Sobre essa situação podemos afirmar que:

• A temperatura do trinco certamente é menor do que a temperatura da porta.

• A temperatura do trinco certamente é maior do que a temperatura da porta.

• Provavelmente tanto o trinco quanto a porta estão na mesma temperatura.

Imagine que você tenha 10 latas de refrigerante, uma caixa de isopor e apenas um pacote de gelo. O refrigerante está a 20ºC (temperatura ambiente) e você quer que a sua temperatura diminua para menos de 10ºC. Qual das situações abaixo faria com que o resfriamento do refrigerante ocorresse de maneira mais eficiente ?

• Colocar as latinhas de refrigerante no fundo do isopor e jogar o gelo por cima.

• Colocar o gelo no fundo do isopor e jogar as latinhas por cima do gelo.

• As duas possibilidades anteriores terão a mesma eficiência em diminuir a temperatura do refrigerante.

Assinale as alternativas INCORRETAS.

• Na condução, o calor é transferido juntamente com o transporte de matéria.

• A irradiação é um processo de transmissão de calor que só ocorre em corpos muito aquecidos.

• Ao aquecer um recipiente contendo água, usando a chama de um fogão, podemos afirmar que, na água, ocorrem condução e convecção.

• A irradiação é o único processo de transmissão do calor que ocorre no vácuo.

Assinale novamente as alternativas INCORRETAS.

• Cobertores de lã possuem a capacidade de nos esquentar em dias frios.

• Uma garrafa térmica consegue evitar que boa parte da energia térmica contida no líquido que está em seu interior seja perdida rapidamente para o ambiente, na forma de calor, por meio da condução, convecção e irradiação.

• Ao tocarmos um objeto que está a uma temperatura de 20ºC, o frio flui do objeto para a nossa mão.

• Calor e temperatura são conceitos diferentes.

Usando os seus conhecimentos de transmissão de calor, analise as proposições e indique a que você acha correta.

• A condução térmica é a propagação do calor de uma região para outra com deslocamento do material aquecido.

• A convecção térmica é a propagação de calor que pode ocorrer em qualquer meio, inclusive no vácuo.

• A transmissão do calor naturalmente ocorre de um ambiente de maior temperatura para outro de menor temperatura.

• A radiação térmica é a propagação de energia que ocorre exclusivamente nos fluidos.

(UFV-MG) Um resistor R é colocado dentro de um recipiente de parede metálica – no qual é feito vácuo – que possui um termômetro incrustado em sua parede externa. Para ligar o resistor a uma fonte externa ao recipiente, foi utilizado um fio, com isolamento térmico, que impede a transferência de calor para as paredes do recipiente. Essa situação encontra-se ilustrada na figura acima.

Ligando o resistor, nota-se que a temperatura indicada pelo termômetro aumenta, mostrando que há transferência de calor entre o resistor e o termômetro. Pode-se afirmar que os processos responsáveis por essa

transferência de calor, na ordem correta, são:

• primeiro convecção e depois radiação.

• primeiro convecção e depois condução.

• primeiro condução e depois convecção.

• primeiro radiação e depois condução.

(IMS-SP) Na região litorânea, durante o dia sopra a brisa marítima, à noite sopra a brisa terrestre. Essa inversão ocorre porque:

• o ar aquecido em contato com a terra sobe e produz uma região de baixa pressão, aspirando o ar que está sobre o mar, criando assim correntes de convecção e, à noite, ao perder calor, a terra se resfria mais do que o mar, invertendo o processo.

• o mar não conserva temperatura e, enquanto está em movimento, faz deslocar a brisa para a terra.

• o ar aquecido em contato com a terra sobe e produz uma região de alta pressão, resultando em uma diminuição da temperatura do ar que vem do mar por condução.

• a terra aquece-se durante a noite e faz com que o mar se aqueça também, movimentando as correntes terrestres.

Na praia, você já deve ter notado que, durante o dia, a areia esquenta mais rápido que a água do mar e, durante a noite, a areia esfria mais rápido que a água do mar. Isso ocorre porque o calor específico da água é maior que o da areia (a água precisa receber mais calor, por unidade de massa, para sofrer o mesmo aquecimento da areia). Esse

fato explica a existência da brisa:

• do mar para a praia, à noite;

• da praia para o mar, durante o dia;

• do mar para a praia, durante o dia;

• sempre do mar para a praia;

Em cada uma das situações descritas a seguir você deve reconhecer o processo de transmissão de calor envolvido: condução, convecção ou radiação.

I. As prateleiras de uma geladeira doméstica são grades vazadas para facilitar a ida da energia térmica até o congelador por (...).

II. O único processo de transmissão de calor que pode ocorrer no vácuo é a (...).

III. Numa garrafa térmica, é mantido vácuo entre as paredes duplas de vidro para evitar que o calor saia ou entre por (...).

Na ordem, os processos de transmissão de calor que você usou para preencher as lacunas são:

• condução, convecção e radiação;

• convecção, radiação e condução.

• condução, radiação e convecção;

• convecção, condução e radiação.

Uma garrafa e uma lata de refrigerante permanecem durante vários dias em uma geladeira. Quando pegamos a garrafa e a lata com as mãos desprotegidas para retirá-las da geladeira, temos a impressão de que a lata está mais fria do que a garrafa. Isso é explicado pelo fato de:

• a temperatura do refrigerante na lata ser diferente da temperatura do refrigerante na garrafa;

• A temperatura dos dois recipientes ser diferente;

• o coeficiente de dilatação térmica dos dois recipientes ser diferente;

• a condutividade térmica dos dois recipientes ser diferente.