Exercícios com gabarito - 2° Ano Ensino Médio - Processos de Transmissão de Calor - O mundo da física

Prévia do material em texto

Prof. Thiago Miranda o-mundo-da-fisica.blogspot.com 
 
1 
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO – PROCESSOS DE TRANSMISSÃO DE CALOR 
 
01. O isopor é formado por finíssimas bolsas de material plástico, contendo ar. Por que o isopor é um bom 
isolante térmico? 
 
02. Os esquimós constroem seus iglus com blocos de gelo, empilhando-os uns sobre os outros. Se o gelo tem 
uma temperatura relativamente baixa, como explicar esse seu uso como "material de construção"? 
 
03. Num antigo jingle de uma propaganda, ouvia-se o seguinte diálogo: - Toc, toc, toc, - Quem bate? - É o frio! 
E no final eram cantados os seguintes versos: "Não adianta bater, eu não deixo você entrar, os cobertores das 
Casas Pernambucanas é que vão aquecer o meu lar". Que comentário você tem a fazer sobre a veracidade 
física dessa propaganda? 
 
04. Qual a aplicação prática dos materiais isolantes térmicos? 
 
05. Por que a serragem é melhor isolante térmico que a madeira? 
 
06. Um faquir resolveu fazer uma demonstração de sua arte entrando em um forno muito aquecido. Para que 
ele sinta a menor sensação de "calor" possível, é preferível que ele vá nu ou envolto em roupa de lã? Por quê? 
 
07. Explique por que, em países de clima frio, costumam-se usar janelas com vidraças duplas. Esse tipo de 
janela chega a reduzir em até 50% as perdas de calor para o exterior. 
 
08. Num mesmo ambiente, se você tocar um objeto metálico com uma mão e um objeto de madeira com a 
outra, vai sentir que o primeiro está "mais frio" que o segundo. Como você explica esse fenômeno se os dois 
objetos estão no mesmo ambiente e, portanto, na mesma temperatura? 
 
09. Por que as panelas, em geral, têm seus cabos metálicos revestidos com madeira ou plástico? 
 
10. Por que, em uma geladeira, o congelador é colocado na parte superior e não na inferior? 
 
11. Com base na propagação de calor, explique por que, para gelar o chope de um barril, é mais eficiente 
colocar gelo na parte superior do que colocar o barril sobre uma pedra de gelo. 
 
12. Um aparelho de refrigeração de ar deve ser instalado em local alto ou baixo num escritório? E um 
aquecedor de ar? Por quê? 
 
13. Sabemos que o calor pode ser transferido, de um ponto para outro, por condução, convecção e radiação. 
Em qual desses processos a transmissão pode ocorrer mesmo que não haja um meio material entre os dois 
pontos? 
 
14. Os grandes tanques, usados para armazenar gasolina (ou outros combustíveis), costumam ser pintados 
externamente com tinta prateada. Por quê? 
 
15. Os prédios totalmente envidraçados precisam de muitos aparelhos de ar condicionado? Por quê? 
 
16. Como se dá a propagação do calor do Sol até a Terra se entre esses astros não existe meio material? 
 
17. Desenhe esquematicamente uma garrafa térmica e explique o seu funcionamento. 
 
18. Quando se coloca uma colher de metal numa sopa quente, logo a colher também estará quente. A 
transmissão de calor através da colher é chamada: 
a) agitação; 
b) condução; 
c) irradiação; 
d) convecção. 
 
19. A blusa de lã é um bom isolante térmico porque: 
a) é muito espessa; 
b) retém bastante ar no seu interior; 
 
 
 
 Prof. Thiago Miranda o-mundo-da-fisica.blogspot.com 
 
2 
c) impede a passagem da corrente de ar pelo corpo; 
d) impede a transpiração e a conseqüente diminuição de temperatura do corpo. 
 
20. Nas geladeiras, a fonte fria (o congelador) deve ser colocada: 
a) na parte inferior, pois o ar quente é resfriado lá; 
b) na parte superior, pois o ar quente tende a se elevar; 
c) na parte inferior, pois o ar frio é mais denso e desce para o fundo; 
d) no meio do refrigerador. 
 
21. O processo de transmissão de calor que só ocorre no vácuo (onde não tem ar) é: 
a) condução; 
b) convecção; 
c) absorção; 
d) irradiação. 
 
22. Para servir uma feijoada na mesa, é melhor colocá-la numa panela de: 
a) alumínio; 
b) ferro; 
c) cobre; 
d) barro. 
 
23. Ao misturarmos num copo água gelada com água na temperatura ambiente, com o objetivo de bebê-la, 
devemos: 
a) misturar de qualquer modo; 
b) colocar a água quente sobre a água fria; 
c) colocar primeiro a água fria e depois a quente; 
d) colocar a água fria após a água quente, para obtermos uma melhor mistura. 
 
24. No processo de condicionamento de ar de um recinto fechado: 
a) no inverno o ar quente deve entrar pela parte inferior da sala; 
b) no verão o ar frio deve entrar pela parte inferior da sala; 
c) tanto no verão quanto no inverno a entrada do ar deve ser pela parte inferior ; 
d) tanto no verão quanto no inverno a entrada do ar deve ser pela parte superior. 
 
25. A transmissão de calor ocorre sempre: 
a) no vácuo; 
b) entre dois sólidos; 
c) no sentido dos corpos de menor temperatura; 
d) no sentido dos corpos de maior temperatura. 
 
26. Entre os aparelhos abaixo assinale aquele que não tenha funcionamento diretamente ligado à transmissão 
de calor: 
a) chuveiro elétrico; 
b) utensílios para cozinhar alimentos; 
c) liqüidificador; 
d) geladeira. 
 
27. Colocando-se a mão para fora da janela de um automóvel em movimento, ela esfria rapidamente. Isto se 
deve a: 
a) estar mais frio fora do que dentro do carro; 
b) à convecção que acelera a troca de calor; 
c) irradiação que é acelerada pelo movimento; 
d) condução de calor da mão para o ar. 
 
28. Nos líquidos, o calor se propaga por: 
a) condução interna; 
b) convecção; 
c) condução externa; 
d) irradiação. 
 
 
 
 
 Prof. Thiago Miranda o-mundo-da-fisica.blogspot.com 
 
3 
29. Um cobertor de lã tem por função: 
a) dar calor ao corpo; 
b) impedir a entrada do frio; 
c) reduzir a transferência de calor do corpo para o exterior; 
d) comunicar sua temperatura ao corpo. 
 
30. Uma lareira aquece uma sala: 
a) por irradiação e convecção; 
b) exclusivamente por convecção; 
c) principalmente por condução; 
d) exclusivamente por condução. 
 
31. A Terra recebe energia do Sol graças a: 
a) condução do calor; 
b) convecção de energia térmica; 
c) reflexão do calor; 
d) irradiação do calor; 
 
32. Num planeta completamente desprovido de fluidos apenas pode ocorrer propagação de calor por: 
a) comvecção e condução; 
b) convecção e irradiação; 
c) condução e irradiação; 
d) irradiação; 
e) convecção; 
 
33. Um ventilador de teto, fixado acima de uma lâmpada incandescente, apesar de desligado, gira lentamente 
algum tempo após a lâmpada estar acesa. Esse fenômeno é devido à: 
a) convecção do ar aquecido; 
b) condução da luz e do calor; 
c) irradiação da luz e do calor; 
d) reflexão da luz; 
e) polarização da luz; 
 
34. A finalidade da utilização de um ventilador para atenuar a sensação de "calor" é: 
a) aumentar a concentração de vapor de água junto à pele, resfriando-a. 
b) diminuir a concentração de vapor de água junto à pele, aumentando a velocidade de evaporação do suor. 
c) diminuir a velocidade de evaporação do suor, mantendo-o mais tempo em contato com a pele para que esta 
se resfrie. 
d) reduzir a temperatura do ambiente. 
e) aumentar a temperatura do ambiente, acelerando, assim, a velocidade de evaporação do suor. 
 
35. Numa noite fria, preferimos usar cobertores de lã para nos cobrirmos. No entanto, antes de deitarmos, 
mesmo que existam vários cobertores sobre a cama, percebemos que ela está fria, e somente nos aquecemos 
depois que estamos sob os cobertores há algum tempo. Isso se explica porque: 
a) o cobertor de lã não é um bom absorvedor de frio, mas nosso corpo sim. 
b) o cobertor de lã só produz calor quando está em contato com nosso corpo 
c) o cobertor de lã não é um aquecedor, mas apenas um isolante térmico. 
d) enquanto não nos deitamos, existe muito frio na cama que será absorvido pelo nosso corpo. 
e) a cama, por não ser de lã, produz muito.frio e a produção de calor pelo cobertor não é suficiente para seu 
aquecimento sem a presença humana. 
 
36. Uma garrafa térmica é feita de vidro espelhado para: 
a) evitar a perda de calor por convecção. 
b) facilitar que o calor seja conduzido para o seu interior, aumentando a temperatura do líquido contido na 
garrafa. 
c) evitar a fuga de vapor de água. 
d) refletir a radiação infravermelha. 
e) permitir o rápido equilíbrio térmico com o meio exterior. 
 
 
 
 
 Prof. Thiago Miranda o-mundo-da-fisica.blogspot.com 
 
4 
37. Dois blocos de madeira estão, há longo tempo, em contato direto com um outro de mármore, constituindo 
um sistema isolado. Pode-se concluir que: 
a) a temperatura de cada bloco é distinta dos demais; 
b) a temperatura dos blocos de madeira é maior que a do bloco de mármore; 
c) os três blocos estão em equilíbrio térmico entre si; 
d) os três blocos estão à mesma temperatura apenas se possuem a mesma massa; 
e) os blocos estão à mesma temperatura apenas se possuem o mesmo volume; 
 
38. Os iglus, embora feitos de gelo, possibilitam aos esquimós neles residirem porque: 
a) o calor específico do gelo é maior do que o da água; 
b) o calor específico do gelo é extraordinariamente pequeno, comparado ao da água; 
c) a capacidade térmica do gelo é muito grande; 
d) o gelo não é um bom condutor de calor; 
e) a temperatura externa é igual à interna; 
 
39. O fato de o calor passar naturalmente de um corpo para outro deve-se: 
a) à quantidade de calor existente em cada um; 
b) à diferença de temperatura entre eles; 
c) à energia cinética total de suas moléculas; 
d) ao número de calorias existentes em cada um; 
 
40. O fenômeno da convecção térmica se verifica: 
a) somente em sólidos; 
b) somente em líquidos; 
c) somente em gases; 
d) líquidos e gases; 
 
41. A transmissão de calor por condução só é possível: 
a) nos sólidos; 
b) nos líquidos; 
c) no vácuo; 
d) nos meios materiais; 
 
42. Tocando com a mão num objeto metálico à temperatura ambiente, notamos que parece mais frio que um 
objeto de madeira à mesma temperatura. 
a) realmente a madeira é sempre mais quente à temperatura ambiente; 
b) os metais custam muito a entrar em equilíbrio térmico com o ambiente; 
c) os metais são sempre mais frios que a temperatura ambiente; 
d) o calor que a mão fornece se escoa rapidamente a todo o metal, devido a sua grande condutibilidade 
térmica; 
 
 
 
 Prof. Thiago Miranda o-mundo-da-fisica.blogspot.com 
 
1 
GABARITO – PROCESSOS DE TRANSMISSÃO DE CALOR 
 
01. Por que o plástico é um mal condutor e o ar "parado" é um excelente isolante térmico, assim como todos as 
outras substâncias gasosas. Então o ar contido no isopor dificulta a transferência do calor entre os meios 
interno e externo. 
 
02. O calor é provido pelo corpo dos habitantes ou por uma fogueira. Geralmente a entrada é através de um 
buraco feito no chão para que o vento não entre pela "porta principal"; na frente deste buraco é construído um 
muro com blocos de neve semelhantes ao da construção, para que o vento não penetre facilmente e para 
evitar que a neve se acumule de forma a fechar a passagem. Os iglus podem ser grandes o suficiente para 
acomodar até quinze pessoas em seu interior. A temperatura é tão estável que é possível ficar nu dentro deles, 
pois os blocos de gelo ao invés de resfriarem, isolam seu interior. A resistência dos iglus aumentam com o 
tempo. As tempestades de neve e geadas colaboram para que os blocos de gelo fiquem cada vez mais 
resistentes e grossos. Os iglus também têm essa forma pois, sendo arredondado,a neve que caira irá 
escorregar para os lados, impedindo sobrecarga de peso e evitando o risco de desabamento. Também pois, se 
estive com cantos, como uma casa, não haveria uma viga que sustentasse e o iglu desabaria. E ainda, se 
tivesse cantos, o calor dentro do iglu se concentraria nos cantos, deixando gelado o centro. 
 
03. A Física Térmica nos ensina que não há o “frio”, entidade que faz as coisas diminuírem a temperatura.Uma 
das formas de alterar a temperatura de um objeto quente é o calor. A sensação de frio aparece quando o fluxo 
de calor é estabelecido do nosso corpo para um outro sistema. E o cobertor não esquenta, ele apenas mantêm 
a temperatura do nosso corpo funcionando como um isolante térmico. 
 
04. São tantas as aplicações práticas. Se não se usasse um isolante térmico nas paredes e portas das 
geladeiras e freezers eles não conseguiriam exercer sua função, pois o calor exterior entraria nos aparelhos. 
Da mesma forma se o isolante térmico não fosse usado nas paredes do fogão, quando o forno estivesse aceso 
a cozinheira iria assar junto. Você não conseguiria conservar a cerveja gelada enquanto bebe, e a garrafa 
térmica não existiria. Esses são só os exemplos do dia a dia. 
 
05. Porque o ar “parado” na serragem é um excelente isolante térmico, e num certo volume de serragem há 
muito mais ar que no mesmo volume de madeira. 
 
06. Envolto a roupa de lã, pois entre os fios de lã da roupa tem ar parado que é um excelente isolante térmico. 
 
07. Quando o ar é "aprisionado" entre materiais isolantes, ele se torna um dos melhores isolantes térmico. 
Portanto as janelas com vidraças duplas têm a intenção de acumular ar entre elas, e assim tornarem-se 
melhores isolantes térmicos que as vidraças normais. 
 
08. A madeira tem uma baixa condutividade térmica, muito menor que o metal, isto é visto claramente quando 
se põe em uma mão uma barra de ferro e na outra um bastão de madeira, 
apesar dos 2 terem a mesma temperatura o metal recebe e doa calor mais facilmente que a madeira, logo 
como sua mão esta a 36.5 °C e a barra a menos que isto, você perceberá que esta doando calor ao metal, mas 
a madeira tem baixa condutividade térmica, logo a transferência de energia para a sua mão para a madeira é 
mais lenta. 
 
09. Porque esses materiais são isolantes, evitam que você se queime ao movimentar uma panela que esteja 
no fogo. 
 
10. Por causa da chamada propagação de calor por convecção térmica. Como sabemos, o ar quente é menos 
denso que o ar frio e é por esse motivo que o congelador fica na parte de cima da geladeira. Dessa maneira, 
formam-se as correntes de convecção: o ar quente dos alimentos sobe para ser resfriado e o ar frio desce 
refrigerando os alimentos, mantendo-os sempre bem conservados. 
 
11. Porque ao colocarmos o gelo na parte superior do tonel, o chope que ficar mais frio ficará mais denso, e 
desta forma irá se alojar no fundo do barril, levando o chope mais quente à superfície, uma vez que o mais frio 
toma lugar do mais quente. Desta forma é criada uma propagação térmica por convecção que irá comprometer 
todo o chope contido no barril, distribuindo desta forma a temperatura mais fria ao chope de modo uniforme. 
 
12. A medida que o ar vai esfriando ele se torna mais pesado. Portanto desce. Então o aparelho deve ser 
instalado num local alto. O ar desce e ocupa o ambiente de baixo para cima. 
 
 
 
 Prof. Thiago Miranda o-mundo-da-fisica.blogspot.com 
 
2 
Com o ar quente ocorre ao contrário. Este sendo mais leve sua tendência é subir. O aparelho deve ser 
instalado no local mais baixo. Aqui o ar ocupa o ambiente de cima para baixo. 
 
13. Irradiação. 
 
14. Para que o calor não entre. Assim conforme os raios solares batem no meio externo do tanque pintado com 
uma tinta própria prata, os raios voltam! Assim o calor não entrará em contato com o solvente dentro do tanque 
de gasolina! 
 
15. Porque o vidro deixa a radiação solar entrar no prédio e esta se transforma em calor. Além disso, o prédio 
envidraçado funciona como uma estufa, pois o vidro é um bom isolante térmico, daí a necessidade da 
utilização de muitos aparelhos de arcondicionado. 
 
16. A propagação do calor do sol é por meio de irradiação. 
 
17. 
 
1º. Para evitar a saída ou entrada de calor por condução, o líquido 
foi envolvido por vácuo. Por isso a garrafa térmica possui 
parede dupla de vidro (péssimo condutor) entre as quais se faz 
o vácuo. 
2º. Para evitar a convecção (processo que exige trocas de 
partículas), deve-se manter sempre bem fechada a tampa da 
garrafa. 
3º. Para evitar a radiação, as paredes são espelhadas, assim os 
raios infravermelhos e as demais radiações refletem-se no 
espelho, retornando ao meio de origem. 
 
 
18. b 19. B 20. b 21. D 22. d 23. d 24. a 
25. c 26. c 27. b 28. b 29. c 30. a 31. d 
32. c 33. a 34. b 35. c 36. d 37. c 38. d 
39. b 40. d 41. d 42. d