TERMOLOGIA - LISTA 4 - PROCESSOS DE TRANSMISSAO de CALOR (1)

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EXC113. (G1 - cps) TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: 
 
 
 
A imagem mostra o satélite brasileiro CBERS–4 utilizado para monitoramento do nosso território e para 
desenvolvimento científico. 
Como a maioria dos objetos colocados no espaço, o CBERS–4 é completamente envolvido por uma manta 
térmica protetora (Isolamento de Múltiplas Camadas, sigla em inglês MLI). Esse material tem como função 
diminuir o fluxo de calor, que pode ser um grande problema para objetos colocados em órbita, uma vez que 
facilmente eles podem ser submetidos a temperaturas maiores que 100 C e menores que 100 C.−  
 
No CBERS–4, com respeito à absorção de energia térmica proveniente do Sol, o revestimento térmico feito com 
o MLI, tem como função inibir a absorção de energia apenas por _____I_____, tendo em vista que no espaço 
não existe ou é muito rarefeita a presença de matéria que poderia auxiliar no processo de troca de calor por 
_____II_____ com a transferência do calor de partícula para partícula ou mesmo por _____III_____, em que 
porções de matéria aquecida trocam de posição com porções de matéria contendo menos calor. 
 
Assinale a alternativa que completa correta e respectivamente as lacunas da frase. 
 
 I II III 
a) condução convecção irradiação 
b) condução irradiação convecção 
c) convecção condução irradiação 
d) irradiação condução convecção 
e) irradiação convecção condução 
 
 
EXC114. (Enem PPL) Em uma residência com aquecimento central, um reservatório é alimentado com água fria, 
que é aquecida na base do reservatório e, a seguir, distribuída para as torneiras. De modo a obter a melhor 
eficiência de aquecimento com menor consumo energético, foram feitos alguns testes com diferentes 
configurações, modificando-se as posições de entrada de água fria e de saída de água quente no reservatório, 
conforme a figura. Em todos os testes, as vazões de entrada e saída foram mantidas iguais e constantes. 
 
 
 
 
A configuração mais eficiente para a instalação dos pontos de entrada e saída de água no reservatório é, 
respectivamente, nas posições 
a) 1 e 4. b) 1 e 6. c) 2 e 5. d) 3 e 4. e) 3 e 5. 
 
 
EXC115. (G1 - cps) É possível utilizar a energia proveniente do Sol para aquecimento de água. 
 
Um projeto simples e de baixo custo, que atinge esse objetivo, consiste em dispor uma mangueira muito longa e 
de cor preta, enrolada em espiral e cheia de água, sobre a superfície de uma laje exposta ao Sol. As extremidades 
dessa mangueira estão conectadas a um reservatório de água. 
Por ser de cor preta, a mangueira é capaz de _____I_____ a energia solar, que é transferida para a água contida 
na mangueira por _____II_____. Uma bomba d’água é acionada automaticamente, de tempos em tempos, 
forçando a água aquecida para o interior do reservatório de onde foi retirada. Como a água aquecida é menos 
densa que a água fria, elas não se misturam. Assim sendo, a água aquecida permanece na parte _____III_____ 
do reservatório. 
 
Assinale a alternativa que apresenta as palavras que completam corretamente o texto. 
 
 I II III 
a) absorver condução superior 
b) absorver convecção inferior 
c) refletir condução superior 
d) refletir condução inferior 
e) refletir convecção superior 
 
 
EXC116. (Enem PPL) Duas jarras idênticas foram pintadas, uma de branco e a outra de preto, e colocadas cheias 
de água na geladeira. No dia seguinte, com a água a 8 C, foram retiradas da geladeira e foi medido o tempo 
decorrido para que a água, em cada uma delas, atingisse a temperatura ambiente. Em seguida, a água das duas 
jarras foi aquecida até 90 C e novamente foi medido o tempo decorrido para que a água nas jarras atingisse a 
temperatura ambiente. 
 
Qual jarra demorou menos tempo para chegar à temperatura ambiente nessas duas situações? 
a) A jarra preta demorou menos tempo nas duas situações. 
b) A jarra branca demorou menos tempo nas duas situações. 
c) As jarras demoraram o mesmo tempo, já que são feitas do mesmo material. 
d) A jarra preta demorou menos tempo na primeira situação e a branca, na segunda. 
e) A jarra branca demorou menos tempo na primeira situação e a preta, na segunda. 
 
 
EXC117. (Pucpr) Leia as informações a seguir. 
 
O fenômeno das ilhas de calor é mais verificado em ambientes urbanos, pois os diferentes padrões de 
refletividade (albedo) são altamente dependentes dos materiais empregados na construção civil. Nota-se que, 
dependendo do albedo, mais radiação será absorvida e, por consequência, mais calor será emitido pela 
superfície. Esses padrões diferenciados de emissão de calor acabam determinando uma temperatura mais 
elevada no centro e, à medida que se afasta desse ponto em direção aos subúrbios, as temperaturas tendem a 
ser mais amenas. 
 
Albedo: número adimensional que indica a razão entre a quantidade de luz refletida por uma superfície e a 
quantidade de luz incidente nela. 
BAPTISTA, Gustavo M. de M. Ilhas Urbanas de Calor. Scientific American Brasil Aula aberta. Ano I. Nº 2. Duetto: São Paulo, 2010. p.25. 
Dentre as propostas de intervenção no ambiente das cidades apresentadas a seguir, marque a que é efetiva 
para minimizar os efeitos das ilhas de calor. 
a) Minimizar as diferenças de altura entre os prédios e demais construções civis. 
b) A criação de sistema de escoamento e drenagem da água pluvial. 
c) A substituição da pavimentação de concreto de calçadas e avenidas pelo asfalto. 
d) O plantio e manutenção de árvores nas regiões centrais das cidades. 
e) O uso de coberturas e telhados de baixa reflexividade nas construções civis. 
 
 
 
 
EXC118. (Uece) Considere o enunciado de uma lei da termodinâmica, que diz “se dois corpos estiverem em 
equilíbrio térmico com um terceiro, estarão em equilíbrio térmico entre si”. Assim, é correto afirmar que no 
equilíbrio térmico 
a) os três corpos devem estar em temperaturas distintas. 
b) não há fluxo de calor entre os três corpos. 
c) os três corpos necessariamente têm a mesma energia interna. 
d) há sempre fluxo de calor entre os três corpos. 
 
 
EXC119. (Feevale) Enquanto você está fazendo esta prova do vestibular, está transferindo energia do seu corpo 
para o ambiente por meio da dissipação de calor. Essa dissipação poderá ocorrer por quais mecanismos de 
transporte? 
a) Dissipação volumétrica, radiação e convecção. 
b) Condução, convecção e dissipação fractal. 
c) Convecção, condução e radiação. 
d) Radiação corpuscular, convecção e contração. 
e) Convecção, condução e capilarização. 
 
 
EXC120. (Enem (Libras)) É muito comum encostarmos a mão na maçaneta de uma porta e temos a sensação 
de que ela está mais fria que o ambiente. Um fato semelhante pode ser observado se colocarmos uma faca 
metálica com cabo de madeira dentro de um refrigerador. Após longo tempo, ao encostarmos uma das mãos na 
parte metálica e a outra na parte de madeira, sentimos a parte metálica mais fria. 
 
Fisicamente, a sensação térmica mencionada é explicada da seguinte forma: 
a) A madeira é um bom fornecedor de calor e o metal, um bom absorvedor. 
b) O metal absorve mais temperatura que a madeira. 
c) O fluxo de calor é maior no metal que na madeira. 
d) A madeira retém mais calor que o metal. 
e) O metal retém mais frio que a madeira. 
 
 
EXC121. (G1 - ifsul) Um atiçador é uma barra rija e não inflamável usada para empurrar lenha ardente em uma lareira. 
 
Para segurança e conforto durante o uso, o atiçador deveria ser feito de um material com 
a) alto calor específico e alta condutividade térmica. 
b) baixo calor específico e baixa condutividade térmica. 
c) baixo calor específico e alta condutividade térmica. 
d) alto calor específico e baixa condutividade térmica. 
 
 
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: 
Leia a charge a seguir e responda à(s) questão(ões). 
 
 
 
 
EXC122. (Uel) Com base na charge e nos conceitos da termodinâmica, é correto afirmar que as luvas de amianto 
são utilizadas porque acondutividade térmica 
a) da cuia de cristal é menor que a do líquido. 
b) da cuia de cristal e a do amianto são iguais. 
c) do amianto é menor que a da cuia de cristal. 
d) do amianto é maior que a da cuia de cristal. 
e) do amianto é maior que a do líquido. 
 
 
EXC123. (G1 - ifce) O congelador de uma geladeira é localizado em sua parte superior porque a transmissão de 
calor em seu interior se faz, predominantemente, por convecção e o ar 
a) quente desce. 
b) quente sobe por ser mais denso. 
c) frio desce por ser menos denso. 
d) frio desce e o quente sobe. 
e) frio sobe. 
 
 
EXC124. (Enem 2ª aplicação) Nos dias frios, é comum ouvir expressões como: “Esta roupa é quentinha” ou então 
“Feche a janela para o frio não entrar”. As expressões do senso comum utilizadas estão em desacordo com o 
conceito de calor da termodinâmica. A roupa não é “quentinha”, muito menos o frio “entra” pela janela. 
 
A utilização das expressões “roupa é quentinha” e “para o frio não entrar” é inadequada, pois o(a) 
a) roupa absorve a temperatura do corpo da pessoa, e o frio não entra pela janela, o calor é que sai por ela. 
b) roupa não fornece calor por ser um isolante térmico, e o frio não entra pela janela, pois é a temperatura da 
sala que sai por ela. 
c) roupa não é uma fonte de temperatura, e o frio não pode entrar pela janela, pois o calor está contido na sala, 
logo o calor é que sai por ela. 
d) calor não está contido num corpo, sendo uma forma de energia em trânsito de um corpo de maior temperatura 
para outro de menor temperatura. 
e) calor está contido no corpo da pessoa, e não na roupa, sendo uma forma de temperatura em trânsito de um 
corpo mais quente para um corpo mais frio. 
 
 
EXC125. (Uece) A humanidade acaba de chegar ao meio de um caminho considerado sem volta rumo a 
mudanças climáticas de grande impacto. Um estudo divulgado pelo serviço britânico de meteorologia mostrou 
que a temperatura média da Terra teve um aumento de 1,02 C no período correspondente ao início da 
Revolução Industrial até os dias atuais. É a primeira vez que se registra um aumento dessa magnitude e se 
rompe o patamar de 1 C, um flagrante desequilíbrio no planeta. A fonte predominante e a forma de transmissão 
dessa energia térmica que chega à Terra é, respectivamente, 
a) o sol e a convecção. 
b) o efeito estufa e a irradiação. 
c) o efeito estufa e a circulação atmosférica. 
d) o sol e a irradiação. 
 
 
EXC126. (Acafe) Preparar um bom churrasco é uma arte e, em todas as famílias, sempre existe um que se diz 
bom no preparo. Em algumas casas a quantidade de carne assada é grande e se come no almoço e no jantar. 
Para manter as carnes aquecidas o dia todo, alguns utilizam uma caixa de isopor revestida de papel alumínio. 
 
A figura a seguir mostra, em corte lateral, uma caixa de isopor revestida de alumínio com carnes no seu interior. 
 
 
Considerando o exposto, assinale a alternativa correta que completa as lacunas das frases a seguir. 
 
 
 
A caixa de isopor funciona como recipiente adiabático. O isopor tenta __________ a troca de calor com o meio 
por __________ e o alumínio tenta impedir __________. 
a) impedir – convecção – irradiação do calor 
b) facilitar – condução – convecção 
c) impedir – condução – irradiação do calor 
d) facilitar – convecção – condução 
 
 
EXC127. (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 __________. 
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. 
 
 
EXC128. (G1 - ifce) Na tragédia ocorrida na Boate Kiss, localizada no Rio Grande do Sul, em janeiro de 2013, 
algumas orientações de segurança contra incêndios poderiam ter evitado a morte de tantas pessoas. Dentre as 
diversas orientações dadas pelos bombeiros, uma delas é considerada bem simples, fugir do local o mais 
abaixado possível. Essa orientação se deve ao fato de que 
a) a fumaça resfria rapidamente e, tendo maior densidade que o ar, tende a subir. 
b) a fumaça, por ser negra, impede a visualização da porta de emergência. 
c) a pessoa mantendo-se inclinada permanece mais calma. Esse procedimento também é adotado em pousos 
de emergência na aviação civil. 
d) os gases oriundos da combustão, por estarem aquecidos, tendem a subir, ocupando a parte superior do local. 
e) os incêndios ocorrem geralmente na parte superior dos recintos. 
 
 
EXC129. (Enem) Para a instalação de um aparelho de ar-condicionado, é sugerido que ele seja colocado na 
parte superior da parede do cômodo, pois a maioria dos fluidos (líquidos e gases), quando aquecidos, sofrem 
expansão, tendo sua densidade diminuída e sofrendo um deslocamento ascendente. Por sua vez, quando são 
resfriados, tornam-se mais densos e sofrem um deslocamento descendente. 
A sugestão apresentada no texto minimiza o consumo de energia, porque 
a) diminui a umidade do ar dentro do cômodo. 
b) aumenta a taxa de condução térmica para fora do cômodo. 
c) torna mais fácil o escoamento da água para fora do cômodo. 
d) facilita a circulação das correntes de ar frio e quente dentro do cômodo. 
e) diminui a taxa de emissão de calor por parte do aparelho para dentro do cômodo. 
 
 
EXC130. (Uel) Numa sala com temperatura de 18 C, estão dispostos um objeto metálico e outro plástico, ambos 
com a mesma temperatura desse ambiente. Um indivíduo com temperatura corporal média de 36 C segura 
esses objetos, um em cada mão, simultaneamente. Neste caso, é correto afirmar que há rápida transferência de 
calor 
a) da mão para o objeto metálico e lenta da mão para o plástico, por isso a sensação de frio maior proveniente 
do objeto metálico. 
b) do objeto metálico para a mão e lenta do plástico para a mão, por isso a sensação de frio maior proveniente 
do plástico. 
c) da mão para o plástico e lenta da mão para o objeto metálico, por isso a sensação de frio maior proveniente 
do plástico. 
d) do plástico para a mão e lenta do objeto metálico para a mão, por isso a sensação de calor maior proveniente 
do objeto metálico. 
 
 
e) da mão para o plástico e lenta da mão para o objeto metálico, por isso a sensação de calor maior proveniente 
do objeto metálico. 
 
 
EXC131. (Unicamp) Leve em conta os dados mostrados no gráfico abaixo, referentes à temperatura da água 
(T) em função da profundidade (d). 
 
Considere um volume cilíndrico de água cuja base tem área 
2A 2 m ,= a face superior está na superfície a uma 
temperatura constante AT e a face inferior está a uma profundidade d a uma temperatura constante BT , como 
mostra a figura a seguir. 
 
Na situação estacionária, nas proximidades da superfície, a temperatura da água decai linearmente em função 
de d, de forma que a taxa de transferência de calor por unidade de tempo ( ),Φ por condução da face superior 
para a face inferior, é aproximadamente constante e dada por A B
T T
kA ,
d
Φ
−
= em que 
W
k 0,6
m C
=
 
 é a 
condutividade térmica da água. Assim, a razão A B
T T
d
−
 é constante para todos os pontos da região de queda 
linear da temperatura da água mostrados no gráfico apresentado. 
 
Utilizando as temperaturas da água na superfíciee na profundidade d do gráfico e a fórmula fornecida, conclui-
se que, na região de queda linear da temperatura da água em função de d, Φé igual a 
Dados: Se necessário, use aceleração da gravidade 
2g 10 m s ,= aproxime 3,0π = e 51atm 10 Pa.= 
a) 0,03 W. b) 0,05 W. c) 0,40 W. d) 1,20 W. 
 
 
EXC132. Uma caixa de isopor de dimensões (40  60  40) cm contém 9 kg de gelo em equilíbrio térmico com 
água. Esse sistema é fechado e mantido em uma sala cuja temperatura ambiente é de 30°C. Dados: 1 cal  4,0 
J; calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g. 
Tendo em vista que o gelo é completamente derretido após um intervalo de 10 horas, calcule: 
a) o fluxo de calor, em watt, que o conteúdo da caixa de isopor recebe até derreter o gelo; 
b) a espessura da caixa de isopor. 
Utilize o coeficiente de transmissão de calor do isopor 4,0  10-2 W/(m°C). 
 
 
EXC133. Em uma fábrica, utiliza-se uma barra de alumínio de 80 cm2 de seção reta e 50 cm de comprimento, 
para manter constante a temperatura de uma máquina em operação. Uma das extremidades da barra é colocada 
em contato com a máquina que opera à temperatura constante de 400 °C, enquanto a outra extremidade está 
em contato com uma barra de gelo na sua temperatura de fusão. 
Sabendo que o calor latente de fusão do gelo é de 80 cal/g, que o coeficiente de condutibilidade térmica do 
alumínio é de 0,5 cal/s.cm.°C e desprezando as trocas de calor do sistema máquina-gelo com o meio ambiente, 
 
 
calcule o tempo necessário para derreter 5 kg de gelo. Calcule também a temperatura a 20 cm da extremidade 
mais quente. 
 
 
EXC134. (Fuvest) Um fabricante de acessórios de montanhismo quer projetar um colchão de espuma apropriado 
para ser utilizado por alpinistas em regiões frias. Considere que a taxa de transferência de calor ao solo por uma 
pessoa dormindo confortavelmente seja 90 kcal/hora e que a transferência de calor entre a pessoa e o solo se 
dê exclusivamente pelo mecanismo de condução térmica através da espuma do colchão. Nestas condições, o 
gráfico representa a taxa de transferência de calor, em J/s, através da espuma do colchão, em função de sua 
espessura, em cm. 
 
 
Considerando 1 cal = 4 J, a menor espessura do colchão, em cm, para que a pessoa durma confortavelmente é 
a)1,0. b)1,5. c)2,2. d)2,8. e)3,9. 
 
 
EXC135 (Unesp) O gráfico mostra o fluxo térmico do ser humano em função da temperatura ambiente em um 
experimento no qual o metabolismo basal foi mantido constante. A linha (E) representa o calor trocado com o 
meio por evaporação e a linha (RC), o calor trocado com o meio por radiação e convecção. 
 
Sabendo que os valores positivos indicam calor recebido pelo corpo e os valores negativos indicam o calor 
perdido pelo corpo, conclui-se que: 
A) em temperaturas entre 36 °C e 40 °C o corpo recebe mais calor do ambiente do que perde. 
b) à temperatura de 20 °C, a perda de calor por evaporação é maior que por radiação e convecção. 
c) a maior perda de calor ocorre à temperatura de 32 °C. 
d) a perda de calor por evaporação se aproxima de zero para temperaturas inferiores a 20 °C. 
e) à temperatura de 36 °C, não há fluxo de calor entre o corpo e o meio. 
 
 
EXC136. (Upe) É muito comum o amplo uso de aparelhos de ar-condicionado durante o verão intenso do Recife. 
Nessa cidade, uma residência possui uma parede de área 40 m2 e espessura 20 cm, separando o ambiente 
interior do exterior. Se a temperatura externa é de 33 °C e deseja-se manter a interna igual a 23 °C, qual será o 
gasto por hora de aparelho ligado, considerando-se, apenas, essa parede separadora? 
Dados: 
A condutividade térmica da parede é igual a 1,25  10–3 kW/(mK), e o custo da energia elétrica em kWh é de 
R$0,60. 
 
 
 
 
EXC137. (Fuvest) Um contêiner com equipamentos científicos é mantido em uma estação de pesquisa na 
Antártica. Ele é feito com material de boa isolação térmica e é possível, com um pequeno aquecedor elétrico, 
manter sua temperatura interna constante, Ti = 20 °C quando a temperatura externa é Te = – 40 °C. As paredes, 
o piso e o teto do contêiner têm a mesma espessura, e = 26 cm, e são de um mesmo material, de condutividade 
térmica k = 0,05 J/(sm°C). Suas dimensões internas são 2  3  4 m3. Para essas condições, determine: 
 
a) a área A da superfície interna total do contêiner; 
b) o fluxo de calor através das paredes; 
c) o consumo diário de energia do aquecedor, em kWh. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
GABARITO: 
 
EXC113:[D] EXC114:[D] 
 
 
EXC115:[A] 
EXC116:[A] 
EXC117:[D] 
EXC118:[B] 
EXC119:[C] 
EXC120:[C] 
EXC121:[D] 
EXC122:[C] 
EXC123:[D] 
EXC124:[D] 
EXC125:[D] 
EXC126:[C] 
EXC127:[D] 
EXC128:[D] 
EXC129:[D] 
EXC130:[A] 
EXC131:[A] 
EXC132: 
a) 80 W 
b) 1,92 cm. 
EXC133: 1.250 s e 240°C. 
EXC134:[B] 
EXC135:[D] 
EXC136: R$ 1,50. 
EXC137: 
a) 52 m2; b) 600 W; c) 14,4 kWh.