Fala pessoal! Hoje trouxe uma lista de exercícios sobre transmissão de calor. O ENEM adora cobrar esse tema nas provas de física. Revise caso precise antes de fazer os exercícios, os processos de condução térmica, convecção térmica e radiação para entender como a energia é transportada de um lugar para outro. Exercícios sobre Transmissão de Calor1. Natalia vai a um salão de beleza realizar um penteado em seus cabelos. Enquanto a cabeleireira realiza o procedimento ela busca em seus conhecimentos de Física a explicação para o fato do ar quente que sai do secador secar seus cabelos. Dentre as alternativas abaixo, a explicação correta para o fenômeno que Natalia está analisando corresponde à alternativa: a) O ar quente que sai do secador faz com que a água retida nos cabelos sofra fusão rapidamente. b) O ar quente que sai do secador faz com que a água retida nos cabelos sofra evaporação rapidamente. c) O ar quente que sai do secador faz com que a água retida nos cabelos sofra solidificação rapidamente. d) O ar quente que sai do secador faz com que a água retida nos cabelos congele rapidamente. e) O ar quente que sai do secador faz com que a água retida nos cabelos sofra ebulição rapidamente. Resposta: B O secador produz ar quente, que, quando projetado sobre os cabelos úmidos, faz com que a água presente seja evaporada devido ao aumento de temperatura. 2. (Epcar (Afa) 2022) Uma porta retangular de vidro, de de espessura, de altura e de largura, separa um ambiente, onde a temperatura é mantida a do meio externo, cuja temperatura é Considerando que a perda de calor desse ambiente se dê apenas através da porta, a potência, em W, de um aquecedor capaz de manter constante esta temperatura deve ser igual a a) 1200 b) 2400 c) 3200 d) 4800 Resposta: C Dada a condutividade térmica do vidro de aplicando a formula de Fourier, chegamos a:  3. (Uerj 2021) Em uma experiência de calorimetria, os corpos A, B e C, que possuem massas, temperaturas e energias térmicas distintas, são colocados em um recipiente isolante térmico e de paredes rígidas, suspensos por fios ideais, conforme a ilustração abaixo. Em seguida, através da válvula V, retira-se grande parte do ar do interior do recipiente. A partir desse instante, predomina um processo de transferência de calor entre os corpos, o que altera os valores de determinada grandeza física. O referido processo de transferência de calor e a grandeza física em questão são, respectivamente: a) irradiação − massa b) convecção − massa c) irradiação − temperatura d) convecção − temperatura Resposta: C A retirada de ar do recipiente dificulta os processos de condução e convecção. Assim a transferência de calor ocorre predominantemente por irradiação, alterando a temperatura dos corpos. 4. (Unesp 2021) Dentre os vários fatores que afetam o clima de determinada região estão a maritimidade e a continentalidade. Esses fatores estão associados à distância dessa região aos mares e oceanos. Do ponto de vista da física, os efeitos da maritimidade e da continentalidade estão relacionados ao alto calor específico da água quando comparado com o do solo terrestre. Dessa forma, esses fatores afetam a amplitude térmica e a umidade da atmosfera de certo território. As propriedades físicas da água e os fatores climáticos citados fazem com que a) áreas banhadas por oceanos enfrentem invernos mais moderados, enquanto que, em áreas distantes de oceanos, essa estação é mais bem percebida. b) ocorra uma maior amplitude térmica diária em regiões litorâneas do que a verificada em regiões desérticas, devido ao efeito da maritimidade. c) áreas sob maior influência da continentalidade tendam a apresentar mais umidade, caso não haja interferência de outros fatores climáticos. d) poucas nuvens se formem em áreas costeiras porque a água absorve e perde calor rapidamente, o que explica o baixo índice pluviométrico dessas regiões. e) regiões sob grande efeito da continentalidade tendam a apresentar altos índices pluviométricos, devido à grande quantidade de vapor de água na atmosfera. Resposta: A A água dos oceanos possui elevado calor específico, o que faz com que a absorção e distribuição de energia proveniente dos raios solares se dê de forma menos ágil, o que acaba por minimizar as amplitudes térmicas de regiões litorâneas. 5. (Enem 2021) Na cidade de São Paulo, as ilhas de calor são responsáveis pela alteração da direção do fluxo da brisa marítima que deveria atingir a região de mananciais. Mas, ao cruzar a ilha de calor, a brisa marítima agora encontra um fluxo de ar vertical, que transfere para ela energia térmica absorvida das superfícies quentes da cidade, deslocando-a para altas altitudes. Dessa maneira, há condensação e chuvas fortes no centro da cidade, em vez de na região de mananciais. A imagem apresenta os três subsistemas que trocam energia nesse fenômeno: No processo de fortes chuvas no centro da cidade de São Paulo, há dois mecanismos dominantes de transferência de calor: entre o Sol e a ilha de calor, e entre a ilha de calor e a brisa marítima. VIVEIROS, M. Ilhas de calor afastam chuvas de represas. Disponível em: www2.feis.unesp.br. Acesso em: 3 dez. 2019 (adaptado). Esses mecanismos são, respectivamente, a) irradiação e convecção. b) irradiação e irradiação. c) condução e irradiação. d) convecção e irradiação. e) convecção e convecção. Resposta: A O processo de transferência de calor entre o Sol e a ilha de calor é o da irradiação, capaz de atravessar o vácuo existente entre ambos. Entre a ilha de calor e a brisa marítima, o processo de transferência dominante é o da convecção das massas de ar, que sobem quando aquecidas. E se você tiver dúvidas sobre esse conteúdo, vou te fazer um convite:Que tal fazer parte do meu extensivo 2022 com 20% OFF? 🔹 Encontros ao vivo em grupo pra batermos um papo sobre física. É conteúdo excelente sobre convecção que você quer? Então, seja bem vindo ao Responde Aí, a plataforma que vai fornecer os melhores conteúdos para você! Para entendermos o que é convecção, pecisamos primeiro entender o que é transferência de calor. A transferência de calor é uma transferência de energia que ocorre devido a uma diferença de temperatura entre dois meios (sólidos ou fluidos). Essa transferência pode ocorrer por três mecanismos diferentes: condução, convecção e radiação. O que nos interessa aqui hoje é a convecção. Vamos começar imaginando uma situação: Você está no seu quarto e ao colocar a mão na parede você percebe que ela está bem quente. Um momento depois começa a entrar um ventinho bem fresquinho pela janela e ele fica batendo na parede que você sentiu quente anteriormente. Você tem alguma ideia do que vai acontecer com a temperatura da parede? O calor (energia) será transferido da parede para o vento (fluido) e assim a temperatura da parede vai diminuir. Essa situação que vimos agora é um caso de transferência de calor por convecção. De maneira geral, a convecção é o mecanismo de transferência de calor, no qual o movimento de um fluido resfria ou aquece uma superfície. Vamos entender um pouco melhor o que acontece dando uma olhada nessa imagem aqui: A temperatura que a superfície se encontra vamos chamar de e a temperatura que o fluido se encontra chamamos de . No caso que vimos antes que a superfície (parede) está mais quente que o fluido (vento) haverá um fluxo de calor que será transferido da parede para o vento, representado por na imagem. Esse fluxo de calor por convecção tem a contribuição de dois fenômenos:
Calculamos esse fluxo de calor pelo que chamamos de Lei do Resfriamento de Newton. A Lei é a seguinte: Onde:
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Transmissão de calor por convecção exercícios resolvidos
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