Lista de exercícios sobre as formas de propagação de calor: condução, convecção, irradiação, radiação, etc.
Ler artigo Propagação de calor.
Exercício 1: (PUC-RIO 2008)
O mecanismo através do qual ocorre a perda de calor de um objeto é dependente do meio no qual o objeto está inserido. No vácuo, podemos dizer que a perda de calor se dá por:
A) | Condução; |
B) | Convecção; |
C) | Radiação; |
D) | Condução e Convecção; |
E) | Convecção e Radiação. |
Em um experimento foram utilizadas duas garrafas PET, uma pintada de branco e a outra de preto, acopladas cada uma a um termômetro. No ponto médio da distância entre as garrafas, foi mantida acesa, durante alguns minutos, uma lâmpada incandescente. Em seguida a lâmpada foi desligada. Durante o experimento, foram monitoradas as temperaturas das garrafas: a) enquanto a lâmpada permaneceu acesa e b) após a lâmpada ser desligada e atingirem equilíbrio térmico com o ambiente.
A taxa de variação da temperatura da garrafa preta, em comparação à da branca, durante todo experimento, foi
A) | igual no aquecimento e igual no resfriamento |
B) | maior no aquecimento e igual no resfriamento. |
C) | menor no aquecimento e igual no resfriamento |
D) | maior no aquecimento e menor no resfriamento. |
E) | maior no aquecimento e maior no resfriamento. |
Calor é energia em trânsito, devido a uma diferença de temperatura. No momento em que não existe mais esta diferença de temperatura, o calor deixa de existir. O calor não pode ser armazenado ou contido por um corpo. Em uma situação na qual existe uma diferença de temperatura, o calor surge e, dependendo do meio em que isto ocorre, o calor vai apresentar formas distintas de se propagar.
Em relação às formas de propagação do calor, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).
1) | Na ausência de matéria, o calor se propaga por radiação, ondas eletromagnéticas em que a frequência do calor está na faixa do ultravioleta. |
2) | O calor também pode se propagar na faixa da radiação de micro-ondas, a mesma usada nos fornos de micro-ondas para aquecer e cozinhar alimentos. |
4) | O fluxo de calor através de um sólido depende da sua geometria e do material do qual é composto. |
8) | O calor se propaga por três processos: na condução a energia é transferida pela interação dos átomos ou moléculas; na convecção a energia é transferida pelo transporte direto de matéria e na radiação a energia é transferida por meio de ondas eletromagnéticas. |
16) | A garrafa térmica, ou frasco de Dewar, pode ser considerada um recipiente de paredes adiabáticas, pois seu objetivo é evitar qualquer tipo de propagação de calor. |
32) | O processo de aquecimento de um fluido se dá por convecção, por isso a fonte de calor deve estar preferencialmente localizada na região superior desse fluido. |
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:
A) | condução, convecção e radiação. |
B) | condução, radiação e convecção. |
C) | convecção, condução e radiação. |
D) | convecção, radiação e condução. |
Preparar um bom churrasco é uma arte e, em todas as famílias, sempre existe um que se diz bom no preparo. Em algumas casas a quantidade de carne assada é grande e se come no almoço e no jantar. Para manter as carnes aquecidas o dia todo, alguns utilizam uma caixa de isopor revestida de papel alumínio.
A figura a seguir mostra, em corte lateral, uma caixa de isopor revestida de alumínio com carnes no seu interior.
Considerando o exposto, assinale a alternativa correta que completa as lacunas das frases a seguir.
A caixa de isopor funciona como recipiente adiabático. O isopor tenta ______ a troca de calor com o meio por ________ e o alumínio tenta impedir _________.
A) | impedir - convecção - irradiação do calor |
B) | facilitar - condução - convecção |
C) | impedir - condução - irradiação do calor |
D) | facilitar - convecção - condução |
Com relação aos processos de variação da temperatura, qual(is) deles necessitam da existência de um meio material para que possam ocorrer?
A) | Condução, convecção e irradiação; |
B) | Apenas a condução; |
C) | Condução e convecção; |
D) | Condução e irradiação; |
E) | Convecção e irradiação. |