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.
Resolução
Análise da Questão:
A questão descreve o fenômeno da ilha de calor na cidade de São Paulo e seu impacto na brisa marítima e nos padrões de chuva. Pede-se para identificar os dois mecanismos dominantes de transferência de calor envolvidos em duas etapas específicas do processo: (1) entre o Sol e a ilha de calor (a cidade) e (2) entre a ilha de calor e a brisa marítima.
Passo 1: Identificar o primeiro mecanismo de transferência de calor (Sol → Ilha de Calor)
A energia do Sol viaja através do vácuo do espaço e da atmosfera terrestre para chegar à superfície da cidade. A principal forma de transferência de energia através do espaço ou de um meio transparente (como o ar) por ondas eletromagnéticas (luz visível, infravermelho, etc.) é a irradiação (ou radiação térmica). Portanto, o Sol aquece a ilha de calor predominantemente por irradiação.
Passo 2: Identificar o segundo mecanismo de transferência de calor (Ilha de Calor → Brisa Marítima)
A ilha de calor, aquecida pelo Sol, aquece o ar próximo à sua superfície (inicialmente por condução). O texto descreve que a brisa marítima, ao cruzar a ilha de calor, encontra um "fluxo de ar vertical, que transfere para ela energia térmica absorvida das superfícies quentes da cidade, deslocando-a para altas altitudes". Esse movimento de massa de ar quente (menos denso) para cima, transportando energia térmica, é característico da convecção. O ar quente sobe, transferindo calor para a brisa marítima que está em níveis mais altos, e esse processo é a convecção.
Passo 3: Concluir a resposta
Os dois mecanismos dominantes são, respectivamente, irradiação (do Sol para a ilha de calor) e convecção (da ilha de calor para a brisa marítima). Comparando com as opções:
- A: irradiação e convecção. (Corresponde à nossa análise)
- B: irradiação e irradiação. (Incorreto para o segundo mecanismo)
- C: condução e irradiação. (Incorreto para ambos os mecanismos como dominantes nas etapas descritas)
- D: convecção e irradiação. (Incorreto para o primeiro mecanismo)
- E: convecção e convecção. (Incorreto para o primeiro mecanismo)
Portanto, a alternativa correta é a A.
Dicas
Erros Comuns
Revisão de Conceitos:
Para resolver esta questão, é fundamental compreender os três principais mecanismos de transferência de calor:
- Condução: Transferência de calor através do contato direto entre partículas (átomos, moléculas). Ocorre predominantemente em sólidos, mas também em fluidos (líquidos e gases) em repouso. Ex: aquecer a ponta de uma barra metálica e o calor se propagar para a outra ponta.
- Convecção: Transferência de calor pelo movimento de um fluido (líquido ou gás). O fluido aquecido torna-se menos denso e tende a subir, enquanto o fluido mais frio e denso desce, criando correntes de convecção que transportam calor. Ex: aquecimento da água em uma panela, brisas marítimas e terrestres, circulação atmosférica.
- Irradiação (Radiação Térmica): Transferência de calor por meio de ondas eletromagnéticas (como a luz visível e o infravermelho). Não necessita de um meio material para ocorrer, podendo acontecer no vácuo. Ex: calor do Sol chegando à Terra, calor emitido por uma fogueira ou lâmpada incandescente.
Ilha de Calor Urbana: Fenômeno climático onde áreas urbanas apresentam temperaturas mais elevadas que as áreas rurais vizinhas, devido à absorção de calor por materiais como asfalto e concreto, menor vegetação, e calor gerado por atividades humanas.
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.
