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EEM Pe. RODOLFO FERREIRA DA CUNHA Física-Propagação de Calor/ Prof. Arnaldo Alves A propagação ou transmissão de calor pode ocorrer de três maneiras: Condução Térmica; Convecção Térmica e Irradiação Térmica. Tipos de Propagação de Calor Condução Térmica: A energia calorífica é transmitida por meio de corpos sólidos que aquecem, seja pelo calor do fogo, ou pelo contato com outro mais quente. Assim, quando aquecemos um corpo sólido, a energia cinética aumenta e consequentemente, a agitação das moléculas. Exemplos: ➢ Aquecimento de uma barra de metal ➢ Aquecimento de uma colher de metal pousada numa panela ➢ Aquecimento do cabo de metal de uma panela ➢ Aquecimento de uma xícara de chá ou café ➢ Aquecimento da roupa pelo ferro elétrico Convecção Térmica: esse tipo de transmissão de calor ocorre em substâncias que estejam no estado líquido ou gasoso. Criam-se correntes circulares chamadas de "correntes de convecção", as quais são determinadas pela diferença de densidade entre o fluido mais quente e o mais frio. Exemplos: ➢ Aquecimento de líquidos numa panela ➢ Geladeira e congelador ➢ Ar-condicionado ➢ Aquecedores ➢ Correntes de ar atmosférico Irradiação Térmica: por meio das ondas eletromagnéticas ou ondas de calor de um corpo ocorre a transferência de energia térmica. Nesse caso, as partículas elétricas de um objeto aumentam, da mesma forma que sua energia cinética. Exemplos: ➢ Energia solar ➢ Placas solares ➢ Assar alimentos no formo ➢ Fogo das lareiras ➢ Estufas das plantas Exercícios 1ª. Marque a alternativa correta a respeito dos processos de propagação de calor. a) Os processos de propagação de calor por condução e convecção ocorrem em todos os tipos de meios. b) O processo de irradiação de calor ocorre somente no vácuo. c) A convecção é o processo de propagação de calor que proporciona o efeito das brisas marítimas. d) A condução térmica ocorre somente em líquidos. e) A irradiação é um processo de transferência de calor que ocorre por meio de ondas eletromagnéticas pertencentes ao espectro visível. 2ª. (Enem 2016) Num experimento, um professor deixa duas bandejas de mesma massa, uma de plástico e outra de alumínio, sobre a mesa do laboratório. Após algumas horas, ele pede aos alunos que avaliem a temperatura das duas bandejas, usando para isso o tato. Seus alunos afirmam, categoricamente, que a bandeja de alumínio encontra-se numa temperatura mais baixa. Intrigado, ele propõe uma segunda atividade, em que coloca um cubo de gelo sobre cada uma das bandejas, que estão em equilíbrio térmico com o ambiente, e os questiona em qual delas a taxa de derretimento do gelo será maior. O aluno que responder corretamente ao questionamento do professor dirá que o derretimento ocorrerá a) mais rapidamente na bandeja de alumínio, pois ela tem uma maior condutividade térmica que a de plástico. b) mais rapidamente na bandeja de plástico, pois ela tem inicialmente uma temperatura mais alta que a de alumínio. c) mais rapidamente na bandeja de plástico, pois ela tem uma maior capacidade térmica que a de alumínio. d) mais rapidamente na bandeja de alumínio, pois ela tem um calor específico menor que a de plástico. e) com a mesma rapidez nas duas bandejas, pois apresentarão a mesma variação de temperatura. 3ª. (UFAL) Selecione a alternativa que supre as omissões das afirmações seguintes: I - O calor do Sol chega até nós por _____________. II - Uma moeda bem polida fica ____________ quente do que uma moeda revestida de tinta preta, quando ambas são expostas ao sol. III - Numa barra metálica aquecida numa extremidade, a propagação do calor se dá para a outra extremidade por ___________. a) radiação - menos – convecção. b) convecção - mais - radiação. c) radiação - menos - condução. d) convecção - mais - condução. e) condução - mais – radiação. 4ª. Julgue as afirmações a seguir: I – A transferência de calor de um corpo para outro ocorre em virtude da diferença de temperatura entre eles; II – A convecção térmica é um processo de propagação de calor que ocorre apenas nos sólidos; III – O processo de propagação de calor por irradiação não precisa de um meio material para ocorrer. Estão corretas: a) Apenas I. b) Apenas I e II. c) I, II e III. d) Apenas I e II. e) Apenas II e III. 5ª. (Enem PPL 2013) É comum nos referirmos a dias quentes como dias “de calor”. Muitas vezes ouvimos expressões como “hoje está calor” ou “hoje o calor está muito forte” quando a temperatura ambiente está alta. No contexto científico, é correto o significado de “calor” usado nessas expressões? a) Sim, pois o calor de um corpo depende de sua temperatura. b) Sim, pois calor é sinônimo de alta temperatura. c) Não, pois calor é energia térmica em trânsito. d) Não, pois calor é a quantidade de energia térmica contida em um corpo. e) Não, pois o calor é diretamente proporcional à temperatura, mas são conceitos diferentes. 6ª. (UNICAMP) 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 […]. II. 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. 7ª. Diga como ocorre a transmissão de calor por: Condução térmica; Convecção térmica e Irradiação térmica. 8ª. Porque materiais como lã, peles de animais e penas de aves são bons isolantes térmicos? 9ª. Em países onde o clima é muito frio costuma-se usar janelas com vidraças duplas. Esse tipo de janela é capaz de reduzir em até 50% as perdas de calor. Explique porque isso acontece. 10ª. Um aluno, durante uma apresentação de seminário, afirma que vestimos casacos no inverno para nos aquecermos. Você concorda com essa afirmação? Justifique.
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