(UNICAMP-SP 2016) Um isolamento térmico eficiente é um constante desafio a ser superado para que o homem possa viver em condições extremas de temperatura. Para isso, o entendimento completo dos mecanismos de troca de calor é imprescindível. Em cada uma das situações descritas a seguir, você deve reconhecer o processo de troca de calor envolvido.
I. As prateleiras de uma geladeira doméstica são grades vazadas, para facilitar fluxo de energia térmica até o congelador por […]
II. O único processo de troca de calor que pode ocorrer no vácuo é por […].
III. Em uma garrafa térmica, é mantido vácuo entre as paredes duplas de vidro para evitar que o calor saia ou entre por […].
Na ordem, os processos de troca de calor utilizados para preencher as lacunas corretamente são:
a) condução, convecção e radiação.
b) condução, radiação e convecção.
c) convecção, condução e radiação.
d) convecção, radiação e condução.
I. As prateleiras de uma geladeira doméstica são grades vazadas, para facilitar fluxo de energia térmica até o congelador por […]
II. O único processo de troca de calor que pode ocorrer no vácuo é por […].
III. Em uma garrafa térmica, é mantido vácuo entre as paredes duplas de vidro para evitar que o calor saia ou entre por […].
Na ordem, os processos de troca de calor utilizados para preencher as lacunas corretamente são:
a) condução, convecção e radiação.
b) condução, radiação e convecção.
c) convecção, condução e radiação.
d) convecção, radiação e condução.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma questão da UNICAMP de 2016 que fala sobre mecanismos de troca de calor. O objetivo é identificar quais processos de troca de calor estão ocorrendo em diferentes situações descritas nos itens I, II e III. Para resolver isso, vamos precisar entender os três principais mecanismos de troca de calor: condução, convecção e radiação.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar rapidinho o que cada um desses termos significa:
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Condução: É a transferência de calor através de um material sólido, sem que as partículas se movam de lugar. Tipo quando você coloca uma colher de metal numa panela quente e o calor vai passando de uma ponta para outra.
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Convecção: Envolve a movimentação de calor através de líquidos ou gases. Isso acontece quando o ar ou a água se movimentam, levando o calor consigo. Um exemplo é o ar circulando no forno.
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Radiação: É a transferência de calor na forma de ondas eletromagnéticas, como o calor que sentimos do sol ou de uma lâmpada.
Passo 3
Vamos analisar cada item do enunciado para identificar qual mecanismo de troca de calor está envolvido:
I. As prateleiras de uma geladeira doméstica são grades vazadas, para facilitar fluxo de energia térmica até o congelador por […].
Aqui, a ideia é facilitar o movimento de calor dentro da geladeira. Como a geladeira tem áreas onde o ar circula para equilibrar a temperatura, o processo envolvido é a convecção.
II. O único processo de troca de calor que pode ocorrer no vácuo é por […].
No vácuo, não tem meio material (sólido, líquido ou gasoso) para conduzir ou convectar o calor. A única forma de transferência de calor que acontece no vácuo é por radiação.
III. Em uma garrafa térmica, é mantido vácuo entre as paredes duplas de vidro para evitar que o calor saia ou entre por […].
O vácuo entre as paredes impede a condução e a convecção, já que não há meio material para isso. Assim, o principal mecanismo que queremos evitar é a condução.
Passo 4
Agora, juntando tudo:
- I: Convecção
- II: Radiação
- III: Condução
Comparando com as opções dadas:
a) condução, convecção e radiação.
b) condução, radiação e convecção.
c) convecção, condução e radiação.
d) convecção, radiação e condução.
A sequência que encontramos (convecção, radiação, condução) corresponde à opção d).
Resposta
A alternativa correta é a d) convecção, radiação e condução.