Jornal de Fsica nico Jornal do Par www.fisicapaidegua.com Propagao do Calor A condio necessria para que haja propagao do calor de um ponto para outro que exista diferena de temperaturaentreospontos.Ocalorpodesepropagardetrsmaneiras:conduo,convecoe irradiao. Conduo trmica Naconduotrmicaaenergiasepropagasemquehajapropagaodamatria.Ocalorsepropagade molcula a molcula passando de uma para outra. A conduo trmica ocorre nos slidos. Conveco trmica Aenergiasepropagajuntamentecomamatria,poisapropagaoocorreemfunodadiferenade densidadedasmolculasdofludo.necessrioobservarquemolculascommaiortemperaturaso menosdensas,dizemosmaisleves,portantoasuatendnciasubir.Asmolculascommenor temperatura so mais pesadas e a tendncia descer. A conveco ocorre nos fludos (lquidos + gases). Irradiao trmica Apropagaodaenergiaporirradiaoocorreatravsdeondaseletromagnticasquenotransportam matriaapenasenergia.Ocorreemqualquermeio,masanicaqueocorrenovcuo.Aenergiaquese propaga do sol a terra se d por irradiao. Fluxo do calor ( ) a relao entre a quantidade de calor que atravessa um meio pelo tempo gasto para atravess-lo. tQ= Q = quantidade de calor t = tempo O fluxo de calor entre as duas faces de uma superfcie depende dos seguintes fatores: - diferena de temperaturas entre as suas extremidades (t1 t2); - sua espessura (e); - a rea da superfcie transversal (A); - da sua natureza coeficiente de condutibilidade trmica (k). ( )et t Ak2 1 = Jornal de Fsica nico Jornal do Par www.fisicapaidegua.com EXERCCIOS 01. 01. 01. 01. Quantas calorias so transmitidas por metro quadrado de um cobertor de 2,5 cm de espessura, durante uma hora, estando a pele a 33 C e o ambiente a 0 C? O coeficiente de condutibilidade trmica do cobertor 0,00008 cal/s.m.C. 02. 02. 02. 02. Uma barra de alumnio (K = 0,5 cal/s.cm.C) est em contato numa extremidade com gelo em fuso e naoutracomvapordeguaemebuliosobpressonormal.Seucomprimento25cmeaseo transversal tem 5 cm2 de rea. Sendo a barra isolada lateralmente e dados os calores latentes de fuso do gelo e de vaporizao da gua (LF = 80 cal/g; LV = 540 cal/g) determine: a) a massa do gelo que se funde em meia hora: b) a massa de vapor que se condensa no mesmo tempo c) a temperatura numa seo da barra a 5 cm da extremidade fria 03. 03. 03. 03. (IME-RJ)Umvidroplano,comcoeficientedecondutibilidadetrmica0,00183cal/s.cm.C,temuma rea de 1.000 cm2 e espessura de 3,66 mm. Sendo o fluxo de calor por conduo atravs do vidro de 2.000 cal/s, calcule a diferena de temperatura entre suas faces. 04. 04. 04. 04. Umadasextremidadesdeumabarradecobre,com100cmdecomprimentoe5cm2deseo transversal,estsituadanumbanhodevapordguasobpressonormal,eaoutraextremidade,numa mistura de gelo fundente e gua. Despreze as perdas de calor pela superfcie lateral da barra. Sendo 0,92 cal/s.cm.C o coeficiente de condutibilidade trmica do cobre, determine: a) o fluxo de calor atravs da barra b) a temperatura numa seo da barra situada a 20 cm da extremidade fria. 05. 05. 05. 05. (UCMG) Se flui calor de um corpo A para um corpo B, afirma-se que: a) a temperatura de A maior que a de B b) a capacidade trmica de A maior que a de B c) o calor especfico de A maior que o de B d) A melhor condutor que B e) A tem maior quantidade de calor que B 0o. 0o. 0o. 0o. (F.M.Pouso Alegre-MG) Voc coloca a extremidade de uma barra de ferro sobre a chama, segurando-a pelaoutraextremidade.Dentrodepoucotempovocsente,atravsdotato,queaextremidadequevoc segura est se aquecendo. Podemos afirmar que: a) no houve transferncia de energia no processo b) o calor se transferiu por irradiao c) o calor se transferiu por conveco d) o calor se transferiu por conduo e) a energia transferida no foi energia trmica 07. 07. 07. 07. (Unitau-SP) No inverno usamos agasalho porque: a) o frio no passa atravs dele b) pode ser considerado um bom isolante trmico c) transmite calor ao nosso corpo d) permite que o calor do corpo passe para o ar e) tem todas as propriedades citadas nas alternativas anteriores 08. 08. 08. 08. (ITA-SP) Tem-se a sensao de que uma colher de alumnio, num dia muito frio, est muito mais fria do que outra de madeira, de mesma massa e em equilbrio trmico com ela, porque a colher de metal: a) tem condutividade trmica maior do que a da colher de madeira b) reflete melhor o calor do que a de madeira c) tem calor especfico maior do que a de madeira d) tem capacidade trmica menor do que a de madeira e) tem capacidade trmica maior do que a de madeira 09. 09. 09. 09. (PUC-RS) No inverno usamos roupas de l baseados no fato de a l: Jornal de Fsica nico Jornal do Par www.fisicapaidegua.com a) ser uma fonte de calor b) ser um bom condutor de calor c) ser um bom absorvente de calor d) impedir que o calor do corpo se propague para o meio exterior e) impedir que o frio penetre atravs dela at nosso corpo 10. 10. 10. 10. (Esal-MG)AfiguramostraumcorpotemperaturaT1(fonte),colocadoemcontatocomumcorpo temperaturaT2(sumidouro),atravsdeumabarrametlicacondutoradecomprimentoLecondutividade trmica K. Sendo T1 > T2 na condio de equilbrio (estvel), pode-se afirmar que: I A temperatura ao longo da barra no varia, sendo igual a (T1 T2)/2 II A temperatura ao longo da barra decresce linearmente da esquerda para a direita III A temperatura ao ponto mdio da barra (L/2) igual a (T1 + T2)/2 a) As trs afirmativas so corretas b) Apenas as afirmativas II e III so corretas c) Apenas a afirmativa II correta d) Apenas a afirmativa III correta e) Nenhuma das afirmativas correta 11. 11. 11. 11. (U.Mackenzie-SP)Umaparededetijoloseumajaneladevidrodeespessura180mme2,5mm, respectivamente,tmsuasfacessujeitasmesmadiferenadetemperatura.Sendoascondutividades trmicas do tijolo e do vidro iguais a 0,12 e 1,00 unidade SI, respectivamente, ento a razo entre o fluxo de calor conduzido por unidade de superfcie pelo vidro e pelo tijolo : a) 800b) 600c) 500d) 300e)nra 12. 12. 12. 12. (UECE) A transmisso de calor por conveco s possvel: a) nos slidosb) nos lquidosc) nos fluidos em gerald) nos gases 13. 13. 13. 13. (UCMG) Todas as situaes descritas so aplicaes ou conseqncias da conveco trmica, exceto: a) brisas litorneas b) lmpada de Davy, usada geralmente em minas de carvo c) movimento de um planador a enormes distncias, quase horizontais d) mudana brusca na temperatura das guas superficiais em certas faixas do oceano e) tiragem de gases por chamin 14. 14. 14. 14. (U.F.SoCarlos-SP)Nasgeladeiras,retira-seperiodicamenteogelodocongelador.Nosplos,as construessofeitassobogelo.OsviajantesdodesertodoSaarausamroupasdelduranteodiae noite. Relativamente ao texto acima, qual das afirmaes abaixo no correta? a) o gelo mau condutor de calor b) a l evita o aquecimento do viajante do deserto durante o dia e o resfriamento durante a noite c) a l impede o fluxo de calor por conduo e diminui as correntes de conveco d) o gelo, sendo um corpo a 0 C, no pode dificultar o fluxo de calor e)oarutimoisolanteparaocalortransmitidoporconduo,pormfavorecemuitoatransmissodo calorporconveco.Nasgeladeiras,ascorrentesdeconvecoquerefrigeramosalimentosqueesto na parte inferior 15. 15. 15. 15. (U.Mackenzie-SP) Assinale a alternativa correta: a) a conduo e a conveco trmica s ocorrem no vcuo b) no vcuo a nica forma de transmisso do calor por conduo c) a conveco trmica s ocorre nos fluidos, ou seja, no se verifica no vcuo nem em materiais no estado slido d) a irradiao um processo de transmisso do calor que s se verifica em meios materiais Jornal de Fsica nico Jornal do Par www.fisicapaidegua.com e)aconduotrmicasocorrenovcuo;noentanto,aconvecotrmicaseverificainclusiveem materiais no estado slido 1o. 1o. 1o. 1o. (F.M.ABC-SP)Atualmente,osdiversosmeiosdecomunicaovmalertandoapopulaoparao perigoqueaTerracomeaaenfrentar;ochamadoefeitoestufa.Talefeitodevidoaoexcessodegs carbnicopresentenaatmosfera,provocadopelospoluentes,dosquaisohomemresponsveldireto.O aumento de temperatura provocado pelo fenmeno deve-se ao fato de que: a) a atmosfera transparente energia radiante e opaca para as ondas de calor b) a atmosfera opaca energia radiante e transparente para as ondas de calor c) a atmosfera transparente tanto para a energia radiante como para as ondas de calor d) a atmosfera opaca tanto para a energia radiante como para as ondas de calor e)aatmosferafuncionacomoummeiorefletorparaaenergiaradianteecomomeioabsorventeparaa energia trmica 17. 17. 17. 17. (UFRS)Seovcuoexistenteentreasparedesdevidrodeumagarrafatrmicafossetotal,propagar-se-ia calor de uma parede para a outra apenas por: a) conveco b) radiao c) conduo d) conveco e radiao e) conduo e conveco 18. 18. 18. 18. (UECE) A conveco do calor: a) depende de um meio material para se realizar b) explica a propagao de calor nos meios slidos c) explica como chega Terra o calor do Sol d) raramente ocorre em meios fluidos 19. 19. 19. 19. (PUC-RS) A propagao do calor, em dias frios, a partir de um condicionador de ar, numa sala, se d principalmente por: a) conveco d) irradiao e conduo b) irradiao e) irradiao, conveco e conduo c) conduo 20. 20. 20. 20. (FCM Santa Casa-SP) Em certos dias, verifica-se o fenmeno de inverso trmica, que causa aumento depoluio,pelofatodeaatmosferaapresentarmaiorestabilidade.Estaocorrnciadividaaoseguinte fato: a) a temperatura das camadas inferiores do ar atmosfrico permanece superior das camadas superiores b) a conveco fora as camadas poludas a circular c) a condutibilidade do ar diminui d) a temperatura do ar se homogeneza e) as camadas superiores do ar atmosfrico tm temperatura superior das camadas inferiores 21. 21. 21. 21. (FEEdsonQueiroz-CE)Ocongeladordeumageladeiraficalocalizadonasuapartesuperior, internamente, porque: a) favorece a conveco, permitindo resfriar tanto a parte superior como a inferior b) os fabricantes convencionaram esta localizao c) oferece mais espao para os mantimentos d) deve ficar o mais afastado possvel do motor, que est situado na parte inferior, externamente 22. 22. 22. 22. (UF-ES) Uma pessoa anda descala no interior de uma casa onde as paredes, o piso e o ar esto em equilbrio trmico. A pessoa sente o piso do ladrilho mais frio que o de madeira devido a: a) efeitos psicolgicos b) diferentes propriedades de conduo de calor do ladrilho e da madeira c) diferena de temperatura entre o ladrilho e a madeira d) diferena entre os calores especficos do ladrilho e da madeira e) diferentes propriedades de radiao do calor do ladrilho e da madeira Jornal de Fsica nico Jornal do Par www.fisicapaidegua.com 23. 23. 23. 23. (FAAP-SP)Umacasatem5janelas,tendocadaumavidroderea1,5m2eespessura3x10-3m.a temperatura externa 5 C e a interna mantida a 20 C, atravs da queima de carvo. Qual a massa de carvo consumida no perodo de 12 h para repor o calor perdido apenas pelas janelas? Dados: condutividade trmica do vidro = 0,72 cal/h.mC e calor de combusto do carvo = 6 x 103 cal/g 24. 24. 24. 24. (FCM Santa Casa-SP) Os iglus, embora feitos de gelo, possibilitam aos esquims residir neles porque: a) o calor especfico do gelo maior que o da gua b) o calor especfico do gelo extraordinariamente pequeno, comparado ao da gua c) a capacidade trmica do gelo muito grande d) o gelo no um bom condutor de calor e) a temperatura externa igual interna 25. 25. 25. 25. (Mackenzie-SP) Uma barra metlica aquecida conforme a figura; A, B e C so termmetros. Admita a conduode calor em regime estacionrio eno sentido longitudinalda barra. Quando os termmetros das extremidades indicarem 200 C e 80 C, o intermedirio indicar: a) 195 C b) 175 C c) 140 C d) 125 C e) 100 C 2o. 2o. 2o. 2o. (UF S. Carlos-SP) Considere trs fenmenos simples: I Circulao de ar em geladeiras II Aquecimento de uma barra de ferro III Variao da temperatura do corpo humano no banho de Sol Associe nesta mesma ordem, o principal tipo de transferncia de calor que ocorre nestes fenmenos: a) conveco, conduo, irradiao b) conveco, irradiao, conduo c) conduo, conveco, irradiao d) irradiao, conveco, conduo e) conduo, irradiao, conveco 27. 27. 27. 27. (UF-RS) Num planeta completamente desprovido de fluidos apenas pode ocorrer propagao de calor por: a) conveco e conduo b) conveco e irradiao c) conduo e irradiao d) irradiao e) conveco 28. 28. 28. 28. (UF-GO) Considere as afirmaes: I A propagao de calor nos lquidos ocorre predominantemente por conveco II A propagao do calor nos slidos ocorre predominantemente por irradiao III A propagao do calor nos gases ocorre predominantemente por conveco Assinale: a) se apenas a afirmativa I for correta b) se apenas a afirmativa II for correta c) se apenas a afirmativa III for correta d) se apenas as afirmativas I e II forem corretas e) se apenas as afirmativas I e III forem corretas