(PUC) Leia atentamente cada uma das afirmações que se seguem. Em cada fato descrito, predomina uma forma de transferência de calor.
I. O congelador de uma geladeira comum é sempre posto na parte superior do aparelho.
II. Um pedaço de carne assa mais rapidamente em um forno convencional se houver palitos de metal penetrando-o.
III. Um satélite espacial em órbita transmite, para o espaço vazio, o calor produzido pelo funcionamento de seus componentes eletrônicos.
A alternativa que relaciona CORRETAMENTE cada fato com essa forma predominante é:
Escolha uma opção:
a. I – radiação; II – condução III – radiação.
b. I – convecção; II – condução; III – condução.
c. I – condução; II – convecção; III – radiação.
d. I – convecção; II – condução; III – radiação.
Soluções para a tarefa
A alternativa que relaciona corretamente cada fato com essa forma predominante é a letra D: I – convecção; II – condução; III – radiação.
Todos os corpos possuem temperatura, que é gerada pela agitação das suas partículas. Quando dois objetos têm temperaturas diferentes, acontecerá um fenômeno espontâneo de passagem de energia térmica, o corpo mais quente cede energia para o mais frio até que ambos atinjam equilíbrio térmico, que é quando possuem mesma temperatura e assim cessa a transferência de calor. O calor é a energia térmica que está sendo transferida para outro com temperatura diferente e essa transferência se dá em 3 formas: condução, convecção e irradiação.
Tipos de transferência de calor:
Uma panela com água em aquecimento é a forma mais prática de visualizar os três tipos de transferência de calor. A condução térmica acontece quando uma partícula de maior temperatura é colocada em contato direto com outra de temperatura menor, assim ela vai cedendo energia para aumentar a temperatura da outra partícula.
A transferência pode se dá entre partículas do mesmo objeto ou de objetos diferentes. Numa panela em aquecimento, o calor do fogo aquece primeiro a parte em contato direto, o metal aquecido vai transferindo esse calor para as outras partes da panela por condução, visto que o metal da panela é um agregado de partículas muito próximas entre si, esse é um exemplo de condução entre partículas do mesmo objeto. Se encostarmos o dedo na panela quente, nós iremos nos queimar, pois as partículas do metal da panela irá conduzir calor para as partículas da nossa mão, já que agora estamos em contato direto, assim ocorre condução entre partículas de objetos diferentes.
A convecção térmica é um fenômeno que acontece apenas com fluidos, que são os líquidos e gases, pois eles conseguem trocar de posição livremente. Numa panela com água em aquecimento, a parte inferior do líquido é aquecida e essa se torna menos densa que a parte superior, mais fria, subindo e trocando de lugar, a parte fria então é aquecida e novamente muda de posição, assim é formado correntes de convecção, que garantem que as partículas do fluido troquem de posição para que todo o conteúdo seja aquecido.
A irradiação térmica acontece quando não há um meio material entre dois objetos, o mais quente emite ondas eletromagnéticas para o mais frio. As ondas são absorvidas pelas partículas e convertidas em energia cinética, aumentando a agitação e com isso a sua temperatura. O metal do fogão durante o aquecimento fica tão quente que, mesmo sem encostar nele, sentimos uma sensação quente, pois estamos em contato com as ondas eletromagnéticas emitidas pelo material.
- Avaliar as alternativas:
I) O congelador fica na parte de cima, pois quando o ar é resfriado, torna-se mais denso que o ar da parte inferior da geladeira. O ar do congelador então desce e refrigera a parte debaixo, já o ar quente sobe e é resfriado no congelador. Esse é um típico processo de convecção térmica, pois o ar está no estado gasoso, portanto é configurado como um fluido e por isso é capaz de criar correntes de convecção.
II) Quando espetamos um metal numa carne, ao ser aquecido, transfere calor para o interior do alimento, que está em contato direto a ele. Como o metal e a carne estão no estado sólido, não são fluídos, por isso ocorre um processo de aquecimento via condução térmica.
III) O espaço é formado majoritariamente de vácuo, ou seja, pela ausência de matéria. A propagação de calor então só se pode dar através de irradiação térmica, já que ondas eletromagnéticas não necessitam de meios materiais para se propagarem.
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