Um cozinheiro não muito experiente queimou a mão ao misturar uma sopa fervente com uma colher de metal. Após lhe ensinarem que deveria usar colher de madeira, ele voltou a queimar a mão, dessa vez por mantê-la por muito tempo uns 10 centímetros acima da sopa fervente.
A) Qual é o processo de troca de calor responsável pela queimadura provocada pela colher de metal?
B) Compare madeira e metal e explique por que a colher de madeira é mais indicada para misturar alimentos quentes.
C) Cite um processo de troca de calor responsável pela segunda queimadura.
A) Qual é o processo de troca de calor responsável pela queimadura provocada pela colher de metal?
B) Compare madeira e metal e explique por que a colher de madeira é mais indicada para misturar alimentos quentes.
C) Cite um processo de troca de calor responsável pela segunda queimadura.
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que o exercício está pedindo. Temos um cozinheiro que se queimou duas vezes: primeiro com uma colher de metal dentro de uma sopa quente e depois mantendo a mão a cerca de 10 centímetros acima da sopa. A matéria envolvida aqui é transferência de calor, e vamos precisar entender os diferentes processos que acontecem quando o calor se move de um objeto para outro. Vamos resolver as três partes do exercício passo a passo.
Passo 2
Parte A: Qual é o processo de troca de calor responsável pela queimadura provocada pela colher de metal?
Aqui, o cozinheiro usou uma colher de metal para mexer a sopa quente e acabou se queimando. O que aconteceu foi que o calor da sopa se transferiu para a mão dele através da colher de metal. Esse processo de transferência de calor é chamado de condução.
Explicação: A condução é a transferência de calor através de um material sólido, sem que o material em si se mova. No caso da colher de metal, o calor da sopa passa rapidamente pelo metal e atinge a mão do cozinheiro, causando a queimadura.
Passo 3
Parte B: Compare madeira e metal e explique por que a colher de madeira é mais indicada para misturar alimentos quentes.
Agora, vamos comparar os materiais da colher: madeira e metal.
Explicação: A capacidade de um material em conduzir calor é medida pela sua condutividade térmica. O metal tem alta condutividade térmica, o que significa que ele transfere calor muito rapidamente. Já a madeira tem baixa condutividade térmica, ou seja, ela não transfere calor tão facilmente.
Aplicação: Quando se usa uma colher de metal para mexer alimentos quentes, o calor da comida se transfere rapidamente para a mão, aumentando o risco de queimaduras. Por outro lado, uma colher de madeira, por ter baixa condutividade térmica, transfere menos calor para a mão, tornando-a mais segura para mexer em alimentos quentes.
Passo 4
Parte C: Cite um processo de troca de calor responsável pela segunda queimadura.
Na segunda queimadura, o cozinheiro manteve a mão a cerca de 10 centímetros acima da sopa fervente por algum tempo e acabou se queimando. O processo de transferência de calor envolvido aqui é a convecção.
Explicação: A convecção é a transferência de calor através do movimento de fluidos (líquidos ou gases). Quando a mão fica próxima à sopa quente, o ar ao redor da mão aquece e sobe, sendo substituído por ar mais frio que, por sua vez, é aquecido. Esse movimento contínuo de ar quente em direção à mão causa a transferência de calor por convecção, levando à queimadura.
Resposta
A) A queimadura com a colher de metal foi causada pela condução.
B) A colher de madeira é mais indicada porque tem baixa condutividade térmica, transferindo menos calor para a mão, diferentemente do metal que tem alta condutividade térmica.
C) A segunda queimadura foi causada pela convecção.