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Física

Colégio Objetivo
A respeito do escoamento do tipo turbulento, analise as afirmativas abaixo e assinale a correta.
A respeito do escoamento do tipo turbulento, analise as afirmativas abaixo e assinale a correta.
I- O escoamento turbulento, é caracterizado como um escoamento altamente desordenado e irregular, ao contrário do laminar.
II- O escoamento turbulento pode ser definido como movimento tridimensional aleatório de uma parcela do fluido relativamente grande.
III- No caso do escoamento turbulento, a mistura no interior da camada limite direciona o fluido com alta velocidade para a superfície do sólido, transferindo o fluido com movimento mais lento para o interior da corrente livre.
IV- A maior parte da movimentação e da mistura é promovida por vórtices que recebem o nome de streaks, são intermitentemente gerados próximo à superfície da placa plana, onde acontece o crescimento e o decaimento de forma muito rápida.
a. Apenas II e III estão corretas.
b. I, II, III e IV estão corretas.
c. Apenas I e II estão corretas.
d. Apenas IV está correta.
e. Apenas III está incorreta.
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há 2 meses

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há 2 meses

Vamos analisar cada afirmativa: I- O escoamento turbulento é caracterizado como um escoamento altamente desordenado e irregular, ao contrário do laminar. Verdadeiro. II- O escoamento turbulento pode ser definido como movimento tridimensional aleatório de uma parcela do fluido relativamente grande. Verdadeiro, o escoamento turbulento envolve movimentos tridimensionais e aleatórios. III- No escoamento turbulento, a mistura na camada limite direciona o fluido com alta velocidade para a superfície do sólido, transferindo o fluido mais lento para o interior da corrente livre. Falso, na verdade o fluido mais lento fica próximo à superfície do sólido devido à viscosidade, e o fluido mais rápido está na corrente livre. IV- A maior parte da movimentação e mistura é promovida por vórtices chamados streaks, que são gerados intermitentemente próximo à superfície da placa plana, com crescimento e decaimento rápido. Falso, os streaks são estruturas de fluxo, mas os vórtices responsáveis pela mistura são chamados de "eddies" ou redemoinhos, não streaks. Portanto, apenas os itens I e II estão corretos. Resposta correta: c) Apenas I e II estão corretas.

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A radiação de corpo negro é um fenômeno físico no qual um objeto emite radiação térmica máxima possível devido à sua temperatura. Governada pela Lei de Stefan-Boltzmann, que relaciona a potência radiante com a temperatura absoluta do corpo negro, e pela Lei de Wien, que determina o comprimento de onda de pico dessa radiação, esse conceito é fundamental em astronomia, física quântica e na compreensão das emissões térmicas de objetos aquecidos. A respeito das afirmações relacionadas à Radiação de Corpo negro, assinale a alternativa verdadeira: a. Para fins de estudos, podemos definir um corpo negro como sendo uma cavidade, podendo ser uma esfera oca, cuja parede interna é mantida sempre a temperaturas variáveis. b. O corpo negro absorve toda a radiação incidente, e, apesar de o sistema (corpo negro + cavidade) trabalha em temperaturas diferentes, a taxa de emissão de radiação pelo corpo deverá ser igual a taxa de irradiação da cavidade. c. Corpo negro, também conhecido como radiador ideal, é um material que, em qualquer temperatura irá emitir e absorver a MÁXIMA quantidade possível de radiação, INDEPENDENTE do comprimento de onda. d. Podemos fazer uma analogia de um corpo negro com a máquina térmica ideal que transforma 100% da energia recebida em calor (energia em transição). Ambos atuam de acordo com a segunda lei da termodinâmica. e. Se um corpo negro é colocado na cavidade à mesma temperatura da superfície interior, irá receber radiação de forma não uniforme, ou seja, de forma isotropicamente.

A refletividade em superfícies reais descreve a capacidade de um material refletir a luz incidente. Diferentemente de superfícies ideais, que refletem toda a luz, superfícies reais absorvem parte da luz incidente, resultando em uma refletividade menor. Propriedades como rugosidade e composição afetam a refletividade, sendo alguns materiais mais reflexivos que outros. Essa característica é crucial em diversas aplicações, desde design óptico até sensoriamento remoto, influenciando a interação luz-matéria em cenários do cotidiano e tecnológicos. A respeito da refletividade em superfícies reais, assinale a alternativa correta: a. A refletividade é a propriedade que determina a fração da radiação incidente, que um determinado material absorve através da sua superfície. b. Essa propriedade é uma propriedade inerentemente bidirecional, isso quer dizer que ela depende apenas da direção da radiação incidente. c. De acordo com a forma que a superfície reflete a radiação, ela pode ser dividida entre superfície difusa ou superfície especular. d. Refletividade é a fração da luz incidente em um determinado corpo sólido e atravessa uma amostra de matéria. e. Todo material reflete.

A camada-limite térmica é uma região próxima a uma superfície onde ocorrem variações significativas de temperatura em resposta ao fluxo de calor. Essa camada é crucial em fenômenos como a transferência de calor convectiva, influenciando a distribuição térmica em sistemas diversos, desde ambientes naturais até dispositivos tecnológicos. A respeito da camada-limite térmica, assinale a afirmativa correta: a. A camada limite térmica irá se desenvolver caso haja uma grande diferença entre as temperaturas (pelo menos 100°C) do fluido na corrente livre e da superfície. b. A camada limite térmica irá se desenvolver caso não haja diferença entre as temperaturas do fluido na corrente livre e da superfície. c. A camada limite térmica irá se desenvolver caso haja diferença entre as temperaturas do fluido na corrente livre e da superfície. d. A camada limite térmica não se desenvolve apenas nas situações que existe diferença entre as temperaturas do fluido na corrente livre e da superfície. e. A camada limite térmica existe em qualquer situação.

A convecção é um modo de transferência de calor onde a energia térmica se desloca entre uma superfície sólida e um fluido em movimento. À medida que o fluido próximo à superfície é aquecido, torna-se menos denso e sobe, sendo substituído por fluido mais frio. Esse ciclo cria correntes de convecção, facilitando uma transferência eficiente de calor. Esse fenômeno é comumente observado em processos naturais, como a circulação atmosférica e o aquecimento de líquidos. Assinale a alternativa que descreva um exemplo de convecção. a. Luz solar chegando a Terra. b. Quando a ponta da colher de metal esquenta ao colocarmos ela dentro do café quente. c. Quando esquentamos um líquido em uma panela. d. O homem se aquecendo com o calor de uma fogueira. e. O aquecimento da xícara quando colocamos chá quente.

A transferência de calor que ocorre na presença de mudança de fase em um meio líquido-vapor (podendo ser ebulição, condensação, fundição ou congelamento) é uma transferência muito eficaz pois:
Analise as alternativas e assinale a correta.
a. O calor sensível não requer a mudança de temperatura.
b. O processo acontece de forma mais rápida.
c. O calor sensível necessita mudança de temperatura.
d. O calor latente necessita mudança de temperatura.
e. O calor latente não requer a mudança de temperatura.

A radiação térmica encontra aplicação crucial na geração de energia solar, onde é captada por painéis fotovoltaicos para produzir eletricidade. Na medicina, é utilizada na termografia para diagnosticar condições médicas com base em variações de temperatura. Em processos industriais, a radiação térmica é empregada para secagem rápida de materiais e cura de revestimentos. Levando em consideração os seus conhecimentos sobre o assunto, assinale a alternativa que apresenta corretamente a definição de radiação térmica. a. Definimos radiação térmica como sendo a energia radiante que é emitida por um meio em decorrência de sua viscosidade. Ou seja, a emissão de radiação térmica é regulada pela rugosidade do corpo emissor. b. Definimos radiação térmica como sendo a energia radiante que é emitida por um meio em decorrência de geometria. Ou seja, a emissão de radiação térmica é regulada pelo formato do corpo emissor. c. Definimos radiação térmica como sendo a energia radiante que é emitida por um meio em decorrência de suas propriedades físicas. Ou seja, a emissão de radiação térmica é regulada pelas propriedades do corpo emissor. d. Definimos radiação térmica como sendo a energia radiante que é emitida por um meio em decorrência de sua temperatura. Ou seja, a emissão de radiação térmica é regulada pela temperatura do corpo emissor. e. Definimos radiação térmica como sendo a energia radiante que é emitida por um meio em decorrência de sua energia cinética. Ou seja, a emissão de radiação térmica é regulada pela velocidade do corpo emissor.

Em superfícies reais, a absorção, reflexão e transmissão de luz são conceitos interligados. A absorção refere-se à capacidade do material em reter parte da luz incidente como energia térmica. A reflexão descreve o retorno da luz incidente, enquanto a transmissão envolve a passagem da luz através da superfície. Estes processos são influenciados por propriedades materiais, como textura e composição, e têm aplicações cruciais em design óptico, sensoriamento remoto e tecnologias de revestimento.
A respeito dos conceitos relacionados à absorção, reflexão e transmissão em superfícies reais, assinale a alternativa correta:
I- De forma geral, a irradiação sempre vai preferir interagir com meios que não são semitransparente/transparentes;
II- A determinação desses componentes (Reflexão, Transmissão e Absorção), na maioria das vezes, não é nada fácil, é complexo e depende de diversas condições;
III- Materiais opacos possuem Gλ,abs = 0 pois em meios opacos não há absorção;
IV- Os processos de absorção e reflexão podem ser tratados como problema superfície. Ou seja Gλ,ref e Gλ,abs irão depender apenas do comprimento de onda (λ) e das condições do material da superfície.
a. Apenas as alternativas I e II estão corretas.
b. Apenas as alternativas II e IV estão corretas.
c. Apenas as alternativas I e III estão corretas.
d. Apenas as alternativas I, II e IV estão corretas.
e. Apenas as alternativas I, II e III estão corretas.

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