UNISA 2020
Uma panela contendo água é aquecida no fogão, conforme mostra a figura. O fogo esquenta a panela que esquenta a água contida em seu interior. As camadas de água mais perto do fogo ficam mais quentes, menos densas e sobem em direção à extremidade superior da panela, afastando-se do fogo. Após certo tempo, a temperatura do cabo da panela, em relação à temperatura inicial, também aumenta.
Os processos de troca de calor relacionados ao fogo (1), à movimentação da água (2) e ao cabo da panela (3) são, respectivamente,
irradiação, condução e convecção.
convecção, convecção e condução.
irradiação, convecção e condução.
convecção, condução e condução.
condução, convecção e irradiação.
Resolução
Para identificar o mecanismo de transferência de calor em cada parte do sistema, basta lembrar as características de condução, convecção e irradiação:
- Condução: propaga calor por contato direto entre partículas, típica em sólidos.
- Convecção: ocorre em fluidos (líquidos ou gases) pelo deslocamento de massas aquecidas menos densas.
- Irradiação: transporta energia por ondas eletromagnéticas; não requer meio material.
1) Fogo → panela
O calor sai da chama (gás em combustão) e chega à superfície da panela principalmente na forma de radiação térmica (ondas infravermelhas). Logo, é um processo de irradiação.
2) Água dentro da panela
As camadas inferiores aquecem, diminuem a densidade e sobem, enquanto as camadas mais frias descem, formando correntes. Esse transporte de energia é caracterizado como convecção.
3) Cabo metálico
O cabo de metal se aquece porque as partículas mais quentes da base da panela transferem energia, por vibração, às partículas vizinhas ao longo do sólido. Trata-se de condução.
Assim, os mecanismos, na ordem solicitada, são:
irradiação – convecção – condução
Alternativa correta: C.
Dicas
Erros Comuns
Condução
• Ocorre por contato direto e vibração das partículas.
• Predominante em sólidos.
Convecção
• Envolve movimento de massa em líquidos ou gases.
• Depende de diferenças de densidade criadas por variação de temperatura.
Irradiação
• Propagação de energia por ondas eletromagnéticas.
• Dispensa meio material: ocorre mesmo no vácuo.
