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1) A fig. 1 mostra a seção transversal de uma parede feita de três camadas. As espessuras das 
camadas são L1, L2 = 0,7 L1 e L3 = 0,35 L1. As condutividades térmicas são k1, k2 = 0,9 k1 e k3 = 
0,8 k1. As temperaturas nos lados esquerdo e direito da parede são 30º C e – 15ºC, 
respectivamente. Qual é a diferença de temperatura ΔT2 através da camada 2 ( entre os lados 
esquerdo e direito da camada)? 
 
 figura 1 
 
 
2) A fig. 2 mostra (em seção transversal) uma parede composta de quatro camadas, com 
condutividades térmicas k1 = 0,06 W/m.K, k3 = 0,04 W/m.K e k4 = 0,12 W/m.K ( k2 não é 
conhecido). As espessuras das camadas são L1 = 1,5 cm, L3 = 2,8 cm e L4 = 3,5 cm ( L2 não é 
conhecido). A transferência de energia através da parede é estacionária. Qual é a temperatura da 
interface entre as camadas 3 e 4? 
 
figura 2 
 
3) Considere a placa mostrada na figura 3. Suponha que L = 25 cm, A = 90 cm2 e que o material é 
cobre, com k = 401 W/m.K. Se T2 = 125 ºC e T1 = 10º C e um estado estacionário é atingido, 
encontre a taxa de condução térmica através da placa. 
 
 figura 3 
 
 
Disciplina: Física – Calor e Ondas 
Professora: Rejane Cristina Dorn 
 Lista de exercícios – Transmissão de Calor 
4) Um grande tanque de água cilíndrico com diâmetro da base de 1,7 m é feito de ferro com 
espessura de 5,2 mm. A água no tanque é aquecida a partir do fundo por um aquecedor capaz 
de manter uma diferença de temperatura de 2,3º C entre as superfícies de cima e de baixo da 
placa de ferro do fundo do tanque. Que energia é transmitida através desta placa em 5 min? A 
condutividade térmica do material é igual a 67 W/m.K. 
 
5) Um cilindro sólido de raio r1 = 2,5 cm, comprimento h1 = 5 cm, emissividade 0,85 e 
temperatura 30ºC está suspenso em um ambiente de temperatura de 50º C. (a) Qual é a taxa 
líquida P1 de transferência térmica do cilindro? (b) Se o cilindro for esticado até que seu raio 
seja r2 = 0,5 cm, sua taxa líquida de transferência de radiação térmica torna-se P2. Qual é a 
razão P2/P1? 
 
6) O conceito de resistência térmica nos permite simplificar os cálculos referentes à 
transmissão de calor que se verifica em paredes compostas de várias camadas. Qual a 
resistência térmica de uma parede de alvenaria constituída de: 2 cm de reboco ( k = 0,046 
kcal/mhºC); 25 cm de tijolo comum (k = 0,84 k = 0,046 kcal/mhºC); 2 cm de reboco ( k = 
0,046 k = 0,046 kcal/mhºC). 
 
7) Um ambiente termicamente confortável é uma das condições que devem ser 
consideradas em projetos de edificações. A fim de projetar um ambiente interno com 
temperatura de 20ºC para uma temperatura externa média de 35ºC, um engenheiro 
considerou, no dimensionamento, um fluxo de calor através de uma parede externa de 105 
W/m2, conforme ilustra a figura abaixo. 
 
 
 
 
 A tabela a seguir apresenta os valores de condutividade térmica para alguns materiais de 
construção: 
 
 
 
A fim de se obter a temperatura interna desejada, qual deve ser o material selecionado, entre os 
apresentados na tabela acima, para a composição da parede externa? 
 
(a) Concreto. 
(b) Pedra Natural. 
(c) Placa de madeira prensada. 
(d) Placa de espuma rígida de poliuretano. 
(e) Placa de aglomerado de fibras de madeira. 
 
A figura abaixo representa um fenômeno da natureza, muito comum em dias quentes: a 
formação de brisas. 
 
 
 A ocorrência dessas brisas deve-se ao fato de que: 
 
a) A diferença de densidade do ar provoca as correntes de convecção. 
 
b) A diferença de densidade do ar provoca as correntes de condução. 
 
c) A diferença de densidade do ar provoca as correntes de irradiação. 
 
d) O ar está em movimento devido ao movimento de rotação da Terra. 
 
e) O ar está em movimento devido aos ventos solares que atingem a Terra. 
 
Justifique sua resposta. 
 
8) Leia o texto abaixo. 
 
Efeito Garrafa Térmica 
 
 Uma nova geração de usinas solares, chamadas térmicas, vem se firmando como uma opção 
para produzir eletricidade com a ajuda do Sol. Ao contrário das convencionais, que usam a luz 
para ativar painéis fotovoltaicos, as usinas térmicas utiliza o calor dos raios solares, refletidos 
por espelhos dispostos em forma circular e captados por uma torre receptora. Esse calor é 
usado para aquece o fluido, geralmente sal liquefeito, que permanece estocado em 
reservatórios em alta temperatura – como o café quente em uma garrafa térmica. Quando há 
uma demanda por eletricidade, o fluido é conduzido até um gerador, e o vapor que ele 
desprende move uma turbina, produzindo eletricidade. Fonte: Revista Veja, 14/05/2008 
 
A partir do texto apresentado, analise as seguintes afirmativas: 
 
I – O calor dos raios solares chega à Terra por irradiação. 
 
II – O aquecimento do fluido se dá por um único processo chamado condução. 
 
III – A luz solar usada para ativar os painéis fotovoltaicos é uma onda mecânica. 
 
IV – No gerador ocorre uma mudança de estado físico chamada vaporização. 
 
Quais afirmativas são verdadeiras? 
 
(a) I, II e IV 
(b) I, II e III 
(c) I e IV 
(d) II, III e IV 
(e) II e IV 
 
9) Um agricultor, preocupado com a necessidade de abastecer sua residência com água aquecida para 
ser usada na pia da cozinha e para o banho das pessoas de sua família, construiu um dispositivo 
valendo-se de uma mangueira longa de cor preta e garrafas plásticas vazias de refrigerante. Um furo 
feito na base das garrafas permitiu lhe atravessá-las com a mangueira, formando um longo colar, 
como mostra a figura abaixo. Com uma das pontas da mangueira mergulhada em um lago próximo 
à residência e a outra extremidade atingindo, a 7 m de altura, a caixa d’água de sua casa, ele 
conseguiu o suprimento de água aquecida de que necessitava. Para seu orgulho e alegria, em um dia 
sem nuvens, ele pôde verificar que a temperatura da água ao sair pelas torneiras atingia 45ºC.Com 
relação à situação apresentada, julgue os seguintes itens: 
 
 
( ) A temperatura da água na saída das torneiras poderia ser maior que 45ºC se a caixa 
d’água fosse revestida externamente com uma camada grossa de isopor. 
 
( ) As garrafas plásticas no dispositivo funcionam como uma superfície refletora para as 
radiações infra-vermelhas oriundas da mangueira aquecida. 
 
( ) Em um dia nublado, o mesmo resultado seria esperado caso fosse usada uma mangueira 
de cor clara. 
 
( ) Para poder elevar a água desde o nível do lago até a entrada da caixa d’água, é necessário 
o uso de um sistema de bombeamento. 
 
10) Em cada uma das situações descritas a seguir você deve reconhecer o processo 
de transmissão de calor envolvido: condução, convecção ou radiação. 
 
I. As prateleiras de uma geladeira doméstica são grades vazadas para facilitar a ida da energia 
térmica até o congelador por [...] 
 
II. O único processo de transmissão de calor que pode ocorrer no vácuo é a [...] 
 
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 transmissão de calor que você usou para preencher as lacunas são: 
 
a) condução, convecção e radiação; 
 
b) radiação, condução e convecção; 
 
c) condução, radiação e convecção; 
 
d) convecção, condução e radiação; 
 
e) convecção, radiação e condução. 
 
10) Na figura a seguir tem-se um dispositivo que nos ajuda a entender as formas pelas quais o calor 
se propaga. Observa-se que, em um local livre de correntes de ar, ao ligar a lâmpada - transformação 
de energia elétrica em térmica -, a ventoinha acima da lâmpada começa a girar. Isto deve-se, 
principalmente, devido à(às): 
 
 
 
a) irradiação térmica próxima à lâmpada aquecida. 
 
b) convecção térmica do ar próximo à lâmpada aquecida. 
 
c) condução térmica que predomina nos metais. 
 
d) força de atração gravitacional entre a ventoinha e a lâmpada . 
 
e) forças de ação e de reação. 
 
 
11) Estufas rurais são áreas limitadas de plantação cobertas por lonas plásticas transparentes 
que fazem, entre outras coisas, com que a temperaturainterna seja superior à externa. Isso se 
dá porque: 
 
a) o ar aquecido junto à lona desce por convecção até as plantas. 
b) as lonas são mais transparentes às radiações da luz visível que às radiações infravermelhas. 
c) um fluxo líquido contínuo de energia se estabelece de fora para dentro da estufa. 
d) a expansão do ar expulsa o ar frio para fora da estufa. 
e) o ar retido na estufa atua como um bom condutor de calor, aquecendo o solo. 
 
12) O cooler, encontrado em computadores e em aparelhos eletroeletrônicos, é responsável pelo 
resfriamento do microprocessador e de outros componentes. Ele contém um ventilador que 
faz circular ar entre placas difusoras de calor. No caso de computadores, as placas difusoras 
ficam em contato direto com o processador, conforme a figura a seguir. 
 
 
 
Sobre o processo de resfriamento desse processador, assinale a alternativa correta. 
 
a) O calor é transmitido das placas difusoras para o processador e para o ar através do 
fenômeno de radiação. 
 
b) O calor é transmitido do ar para as placas difusoras e das placas para o processador através 
do fenômeno de convecção. 
 
c) O calor é transmitido do processador para as placas difusoras através do fenômeno de 
condução. 
 
d) O frio é transmitido do processador para as placas difusoras e das placas para o ar através do 
fenômeno de radiação. 
 
e) O frio é transmitido das placas difusoras para o ar através do fenômeno de radiação. 
 
13) A lei de Fourier, ou lei da condução térmica serve para analisar e quantificar o fluxo de 
calor através de um sólido. Ele relaciona esse fluxo de calor com o material, com a geometria 
do corpo em questão e à diferença de temperatura na qual está submetido. Para aumentar o 
fluxo de calor de um corpo, sem alterar o material e a diferença de temperatura, deve-se: 
 
a) manter a área da secção transversal e aumentar a espessura (comprimento) do corpo. 
 
b) aumentar a área da secção transversal e a espessura (comprimento) do corpo. 
 
c) diminuir a área da secção transversal e a espessura (comprimento) do corpo. 
 
d) diminuir a área da secção transversal e aumentar a espessura (comprimento) do corpo. 
 
e) aumentar a área da secção transversal e diminuir a espessura (comprimento) do corpo. 
 
14) O uso racional das fontes de energia é uma preocupação bastante atual. Uma alternativa 
para o aquecimento da água em casas ou condomínios é a utilização de aquecedores solares. 
Um sistema básico de aquecimento de água por energia solar é composto de coletores solares 
(placas) e reservatório térmico (boiler), como equematizado na figura a seguir. 
 
 
 
Em relação ao sistema ilustrado na figura, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). 
 
01) A água circula entre os coletores e o reservatório térmico através de um sistema natural, por 
convecção. A água dos coletores fica mais quente e, portanto, menos densa que a água no 
reservatório. Assim a água fria "empurra" a água quente gerando a circulação. 
 
02) Os canos e as placas dentro do coletor devem ser pintados de preto para uma maior 
absorção de calor por irradiação térmica. 
 
04) As placas coletoras são envoltas em vidro transparente que funciona como estufa, 
permitindo a passagem de praticamente toda a radiação solar. Esta radiação aquece as placas 
que, por sua vez, aquecem o ar no interior da estufa, formando correntes de convecção, sendo 
que este ar é impedido de se propagar para o ambiente externo. 
 
08) Em todo o processo de aquecimento desse sistema, não há transferência de calor por 
condução. 
 
16) Como a placa coletora está situada abaixo do reservatório térmico, o sistema acima descrito 
só funcionará se existir uma bomba hidráulica que faça a água circular entre os dois. 
 
 
 
Respostas 
 
(1) 16,7 ºC. (2) -4,2 ºC. (3) (a) 1,66 x 103 W; (4) 1,7 x 107 J. (5) (a) 1,5 W; (b) 3,3. (6) 
0,8078 ºC.h/kcal; (7) a; (8) c; (9) V, V, F, V; (10) e; (11) b ; (12) b; (13) c; (14) e; 
(15) 7.