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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 122 do ENEM PPL 2020

2º dia · Ciências da Natureza · H6 · Física: Propagação de calor: condução, convecção e irradiação

Em um manual de instruções de uma geladeira, constam as seguintes recomendações:

  • Mantenha a porta de seu refrigerador aberta apenas o tempo necessário;
  • É importante não obstruir a circulação do ar com a má distribuição dos alimentos nas prateleiras;
  • Deixe um espaço de, no mínimo, 5 cm entre a parte traseira do produto (dissipador serpentinado) e a parede.

Com base nos princípios da termodinâmica, as justificativas para essas recomendações são, respectivamente:

  1. A
    Reduzir a saída de frio do refrigerador para o ambiente, garantir a transmissão do frio entre os alimentos na prateleira e permitir a troca de calor entre o dissipador de calor e o ambiente.
  2. B
    Reduzir a saída de frio do refrigerador para o ambiente, garantir a convecção do ar interno, garantir o isolamento térmico entre a parte interna e a externa.
  3. C
    Reduzir o fluxo de calor do ambiente para a parte interna do refrigerador, garantir a convecção do ar interno e permitir a troca de calor entre o dissipador e o ambiente.
  4. D
    Reduzir o fluxo de calor do ambiente para a parte interna do refrigerador, garantir a transmissão do frio entre os alimentos na prateleira e permitir a troca de calor entre o dissipador e o ambiente.
  5. E
    Reduzir o fluxo de calor do ambiente para a parte interna do refrigerador, garantir a convecção do ar interno e garantir o isolamento térmico entre as partes interna e externa.
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Resolução comentada

Na termodinâmica, calor é energia que flui sempre do corpo mais quente para o mais frio. Não existe "frio" que sai ou se transmite: o que existe é calor entrando ou saindo.

  1. Porta aberta só o tempo necessário: com a porta aberta, o ar quente do ambiente troca calor com o interior, e o calor flui do ambiente para dentro da geladeira. Manter a porta fechada reduz o fluxo de calor do ambiente para a parte interna. Isso elimina as alternativas A e B, que falam em "saída de frio".

  2. Não obstruir a circulação de ar entre os alimentos: dentro da geladeira o resfriamento ocorre por convecção. O ar próximo ao congelador esfria, fica mais denso e desce. O ar próximo aos alimentos esquenta, fica menos denso e sobe. Prateleiras muito cheias bloqueiam essas correntes. Não é condução de "frio" entre alimentos, o que elimina D.

  3. Espaço atrás, junto ao dissipador (serpentina): a serpentina libera para o ambiente o calor retirado do interior. O ar da região precisa circular para levar esse calor embora, permitindo a troca de calor entre o dissipador e o ambiente. Não se trata de isolamento térmico, o que elimina E.

As três justificativas corretas estão juntas na alternativa C.

Alternativa C.

Pegadinha: As alternativas A, B e D usam a expressão "frio" como se fosse algo que sai ou é transmitido, o que contraria o conceito de calor.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Afala em saída de frio e em transmissão de frio entre alimentos, mas frio não é energia; o que flui é calor.
  • Btrata de saída de frio e coloca isolamento térmico no dissipador, que na verdade precisa liberar calor.
  • Dacerta o primeiro e o terceiro itens, mas troca a convecção do ar por transmissão de frio entre alimentos.
  • Eacerta os dois primeiros itens, mas o espaço atrás serve para dissipar calor, não para isolar termicamente.

Assunto: Propagação de calor: condução, convecção e irradiação.

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