ENEM 2021
Na cidade de São Paulo, as ilhas de calor são responsáveis pela alteração da direção do fluxo da brisa marítima que deveria atingir a região de mananciais. Mas, ao cruzar a ilha de calor, a brisa marítima agora encontra um fluxo de ar vertical, que transfere para ela energia térmica absorvida das superfícies quentes da cidade, deslocando-a para altas altitudes. Dessa maneira, há condensação e chuvas fortes no centro da cidade, em vez de na região de mananciais. A imagem apresenta os três subsistemas que trocam energia nesse fenômeno.
No processo de fortes chuvas no centro da cidade de São Paulo, há dois mecanismos dominantes de transferência de calor: entre o Sol e a ilha de calor, e entre a ilha de calor e a brisa marítima.
VIVEIROS, M. Ilhas de calor afastam chuvas de represas. Disponível em: www2.feis.unesp.br. Acesso em: 3 dez. 2019 (adaptado).
Esses mecanismos são, respectivamente,
irradiação e convecção.
irradiação e irradiação.
condução e irradiação.
convecção e irradiação.
convecção e convecção.
Para resolver essa questão, precisamos entender os mecanismos de transferência de calor. A irradiação é a transferência de calor por meio de ondas eletromagnéticas, não necessitando de um meio material. A convecção é o processo de transferência de calor em fluidos (líquidos e gases) pelo movimento de suas partículas. Já a condução é a transferência de calor que ocorre de partícula para partícula, em materiais sólidos principalmente.
Entre o Sol e a ilha de calor, o mecanismo dominante é a irradiação, pois o calor do Sol chega até a Terra através do vácuo do espaço. Já entre a ilha de calor e a brisa marítima, o mecanismo dominante é a convecção, uma vez que a brisa ao passar pela ilha de calor se aquece, diminui de densidade e sobe, formando correntes de convecção.
Identifique cada mecanismo de transferência de calor e onde eles ocorrem no fenômeno descrito.
Lembre-se que o calor do Sol chega à Terra mesmo através do vácuo espacial.
Pense sobre como o calor é transferido em fluidos, como é o caso da atmosfera terrestre.
Um erro comum é confundir irradiação com condução ou convecção. Outro erro é não identificar que a irradiação não requer um meio material para ocorrer, enquanto a convecção ocorre especificamente em fluidos.
Revisão dos mecanismos de transferência de calor: irradiação (transferência de calor por meio de ondas eletromagnéticas, sem necessidade de meio material), convecção (transferência de calor que ocorre em fluidos pelos movimentos das partículas) e condução (transferência de calor de partícula para partícula, mais comum em sólidos).
O aluno deve primeiro entender os diferentes mecanismos de transferência de calor e, em seguida, aplicar esse conhecimento ao cenário específico da questão, identificando qual mecanismo ocorre em cada parte do processo descrito.
Compreender a importância dos ciclos biogeoquímicos ou do fluxo energia para a vida, ou da ação de agentes ou fenômenos que podem causar alterações nesses processos.
