PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 3 da UNICAMP 2016

1ª fase · Física: Propagação de calor: condução, convecção e irradiação

Um isolamento térmico eficiente é um constante desafio a ser superado para que o homem possa viver em condições extremas de temperatura. Para isso, o entendimento completo dos mecanismos de troca de calor é imprescindível.

Em cada uma das situações descritas a seguir, você deve reconhecer o processo de troca de calor envolvido.

I. As prateleiras de uma geladeira doméstica são grades vazadas, para facilitar fluxo de energia térmica até o congelador por [...]

II. O único processo de troca de calor que pode ocorrer no vácuo é por [...].

III. Em uma 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 troca de calor utilizados para preencher as lacunas corretamente são:

  1. A
    condução, convecção e radiação.
  2. B
    condução, radiação e convecção.
  3. C
    convecção, condução e radiação.
  4. D
    convecção, radiação e condução.
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Resolução comentada

Cada lacuna pede o processo de troca de calor que combina com a situação descrita.

I. Geladeira. As prateleiras são grades vazadas para que o ar circule. O ar frio, mais denso, desce, e o ar quente, menos denso, sobe até o congelador. Esse movimento de massa de fluido que transporta energia é a convecção.

II. Vácuo. A condução e a convecção precisam de meio material, seja sólido, líquido ou gás. No vácuo não há matéria, então só resta a propagação por ondas eletromagnéticas. É a radiação, como a energia do Sol que chega à Terra.

III. Garrafa térmica. O vácuo entre as paredes duplas impede a troca de calor por meio material. Quem ficaria impedido é a condução, que depende do contato entre partículas, e também a convecção. Entre as opções, a única que fecha com as duas primeiras lacunas é a condução. A radiação é reduzida pelo espelhamento das paredes.

A ordem é: convecção, radiação, condução.

Alternativa D.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • ATroca convecção por condução na geladeira, e coloca convecção no vácuo, onde não há fluido para circular.
  • BAtribui a condução à geladeira, mas as grades vazadas servem para a circulação do ar, que é convecção.
  • CDiz que a condução ocorre no vácuo, mas ela precisa de meio material, e coloca radiação onde o vácuo bloqueia a condução.

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

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Ver como caiu na prova Questão 3 no caderno Q da UNICAMP 2016

Fonte: Comvest/Vestibular Unicamp 2016. Prova oficial ↗