Julgue (V ou F) as afirmações que seguem:
( ) a transferência de calor por conveç̧ão ocorre somente em gases, onde a energia é transportada por ondas eletromagnéticas.
( ) a radiação térmica é emitida pela matéria como resultado de mudanças na configuração eletrônica dos átomos ou moléculas no seu interior. A radiação térmica necessita de um meio para se propagar, não ocorrendo no vácuo.
( ) a transferência de calor por condução pode ocorrer em sólidos, líquidos e gases. A taxa temporal de transferência de calor por condução é quantificada macroscopicamente pela lei de Fourier.
( ) a taxa de transferência de calor por convecção é quantificada macroscopicamente pela lei de StefanBoltzmann.
( ) a condução é um mecanismo de transferência de calor que ocorre em escala macroscópica, devido ao movimento global de um fluido.
( ) a convecção é o mecanismo de transferência de calor existente entre uma superfície sólida e um fluido que precisa estar em movimento.
( ) a radiação térmica é o mecanismo de transferência de calor que está relacionado à radiação eletromagnética e que em relação a duas superfícies é propagada como resultado de uma diferença de temperatura.
( ) a troca de calor radiante entre duas superfícies é proporcional à diferença de temperatura elevada à quarta potência, ou seja, calor
.
( ) chamando de
a taxa de transferência de calor por convecção, de
a área de troca térmica e de
o módulo da diferença de temperatura entre uma superfície sólida e um fluido, o coeficiente de transferência de calor fica definido como a razão
.
( ) os processos de propagação de calor por condução e convecção ocorrem em todos os tipos de meios.
( ) o processo de irradiação de calor ocorre somente no vácuo.
( ) a convecção é o processo de propagação de calor que proporciona o efeito das brisas marítimas.
( ) a transferência de calor de um corpo para outro ocorre em virtude da diferença de temperatura entre eles.
( ) a energia gerada no Sol alcança a Terra por radiação.
( ) uma barra de alumínio conduz melhor o calor do que uma barra de madeira.
( ) a transferência de calor por conveç̧ão ocorre somente em gases, onde a energia é transportada por ondas eletromagnéticas.
( ) a radiação térmica é emitida pela matéria como resultado de mudanças na configuração eletrônica dos átomos ou moléculas no seu interior. A radiação térmica necessita de um meio para se propagar, não ocorrendo no vácuo.
( ) a transferência de calor por condução pode ocorrer em sólidos, líquidos e gases. A taxa temporal de transferência de calor por condução é quantificada macroscopicamente pela lei de Fourier.
( ) a taxa de transferência de calor por convecção é quantificada macroscopicamente pela lei de StefanBoltzmann.
( ) a condução é um mecanismo de transferência de calor que ocorre em escala macroscópica, devido ao movimento global de um fluido.
( ) a convecção é o mecanismo de transferência de calor existente entre uma superfície sólida e um fluido que precisa estar em movimento.
( ) a radiação térmica é o mecanismo de transferência de calor que está relacionado à radiação eletromagnética e que em relação a duas superfícies é propagada como resultado de uma diferença de temperatura.
( ) a troca de calor radiante entre duas superfícies é proporcional à diferença de temperatura elevada à quarta potência, ou seja, calor
( ) chamando de
( ) os processos de propagação de calor por condução e convecção ocorrem em todos os tipos de meios.
( ) o processo de irradiação de calor ocorre somente no vácuo.
( ) a convecção é o processo de propagação de calor que proporciona o efeito das brisas marítimas.
( ) a transferência de calor de um corpo para outro ocorre em virtude da diferença de temperatura entre eles.
( ) a energia gerada no Sol alcança a Terra por radiação.
( ) uma barra de alumínio conduz melhor o calor do que uma barra de madeira.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente vai julgar se as afirmações sobre transferência de calor estão certas ou erradas. O conteúdo envolve os três modos de transferência de calor: condução, convecção e radiação. Pra resolver, a gente vai revisar rapidamente o que cada um faz e então analisar cada afirmação.
Passo 2
Primeiro, condução é quando o calor passa através de um material, tipo quando você coloca uma panela no fogo e o cabo esquenta. Isso acontece em sólidos, líquidos e gases, e a taxa de transferência de calor por condução é dada pela Lei de Fourier, que é:
Onde
é a taxa de transferência,
é a condutividade térmica,
é a área,
é a diferença de temperatura e
é a espessura.
Passo 3
Convecção é o calor transferido por um fluido que está em movimento, como o ar ou a água. Por exemplo, quando você sente o vento frio ou o ar quente saindo de um secador. A taxa de transferência de calor por convecção depende do coeficiente de transferência de calor, área e diferença de temperatura.
Passo 4
Já a radiação térmica é a transferência de calor através de ondas eletromagnéticas, como a luz do sol chegando na Terra. Ela não precisa de um meio para se propagar, ou seja, acontece no vácuo. A taxa de transferência de calor por radiação é descrita pela Lei de Stefan-Boltzmann:
Onde
é a constante de Stefan-Boltzmann,
é a área, e
e
são as temperaturas dos corpos.
Passo 5
Agora, vamos julgar as afirmações uma por uma:
-
Transferência por convecção ocorre só em gases e é por ondas eletromagnéticas.
- Falso. Convecção pode ocorrer em líquidos e sólidos e não envolve ondas eletromagnéticas.
-
Radiação térmica é por mudanças eletrônicas e precisa de meio para se propagar.
- Falso. Radiação é por ondas eletromagnéticas e não precisa de meio.
-
Condução pode ocorrer em sólidos, líquidos e gases, e a lei de Fourier quantifica a taxa.
- Verdadeiro.
-
Taxa de transferência por convecção é quantificada pela lei de Stefan-Boltzmann.
- Falso. Stefan-Boltzmann é para radiação.
-
Condução ocorre em escala macroscópica pelo movimento global de um fluido.
- Falso. Isso descreve a convecção, não condução.
-
Convecção é transferência de calor entre superfície sólida e fluido em movimento.
- Verdadeiro.
-
Radiação térmica está relacionada à radiação eletromagnética e propagada por diferença de temperatura.
- Verdadeiro.
-
Troca de calor radiante é proporcional à diferença de temperatura à quarta potência.
- Falso. É proporcional à diferença das temperaturas elevadas à quarta potência:
.
- Falso. É proporcional à diferença das temperaturas elevadas à quarta potência:
-
Coeficiente de transferência de calor por convecção é
. - Falso. O coeficiente
é definido por .
- Falso. O coeficiente
-
Propagação de calor por condução e convecção ocorre em todos os tipos de meios.
- Falso. Condução não ocorre facilmente em fluidos sem partículas.
-
Irradiação de calor ocorre só no vácuo.
- Falso. Também ocorre em meios materiais.
-
Convecção causa brisas marítimas.
- Verdadeiro.
-
Transferência de calor entre corpos ocorre por diferença de temperatura.
- Verdadeiro.
-
Energia do Sol chega na Terra por radiação.
- Verdadeiro.
-
Barra de alumínio conduz melhor o calor que uma de madeira.
- Verdadeiro.
Resposta
- F
- F
- V
- F
- F
- V
- V
- F
- F
- F
- F
- V
- V
- V
- V