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1 Lista 7 Propagação de calor 01. Sabe-se que a temperatura do café se mantém razoavelmente constante no interior de uma garrafa térmica perfeitamente vedada. a) Qual o principal fator responsável por esse bom isolamento térmico? b) O que acontece com a temperatura do café se a garrafa térmica for agitada vigorosamente? Explique sua resposta. 02. (UNISA-SP) Uma panela com água está sendo aquecida num fogão. O calor das chamas se transmite através da parede do fundo da panela para a água que está em contato com essa parede e daí para o restante da água. Na ordem desta descrição, o calor se transmitiu predominantemente por: a) radiação e convecção d) condução e convecção b) radiação e condução e) condução e radiação c) convecção e radiação 03. (UFES) Para resfriar um líquido, é comum colocar a vasilha que o contém dentro de um recipiente com gelo, conforme a figura. Para que o resfriamento seja mais rápido, é conveniente que a vasilha seja metálica, em vez de ser de vidro, porque o metal apresenta, em relação ao vidro, um maior valor de: a) condutividade térmica b) calor específico c) coeficiente de dilatação térmica d) energia interna e) calor latente de fusão. 04. (UNIFENAS) A transmissão de calor por convecção só é possível: a) no vácuo d) nos gases b) nos sólidos e) nos fluidos em geral. c) nos líquidos 05. (UFES) 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:

2 a) convecção do ar aquecido b) condução do calor c) irradiação da luz e do calor d) reflexão da luz e) polarização da luz. 06. Assinale a alternativa correta: a) A condução e a convecção térmica só ocorrem no vácuo. b) No vácuo, a única forma de transmissão do calor é por condução. c) A convecção térmica só ocorre nos fluidos, ou seja, não se verifica no vácuo nem em materiais no estado sólido. d) A radiação é um processo de transmissão do calor que só se verifica em meios sólidos. e ) A condução térmica só ocorre no vácuo; no entanto, a convecção térmica se verifica inclusive em matérias no estado sólido. 07. (FAPIPAR PR) Uma carteira escolar é construída com partes de ferro e partes de madeira. Quando você toca a parte de madeira com a mão direita e a parte de ferro com a mão esquerda, embora todo o conjunto esteja em equilíbrio térmico: a) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque o ferro conduz melhor o calor; b) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a convecção na madeira é mais notada que no ferro; c) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a convecção no ferro é mais notada que na madeira; d) a mão direita sente menos frio que a esquerda, porque o ferro conduz melhor o calor; e) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a madeira conduz melhor o calor. 08. (FMABC SP) Atualmente, os diversos meios de comunicação vêm alertando a população para o perigo que a Terra começou a enfrentar já há algum tempo: o chamado efeito estufa!. Tal efeito é devido ao excesso de gás carbônico, presente na atmosfera, provocado pelos poluentes dos quais o homem é responsável direto. O aumento de temperatura provocado pelo fenômeno deve-se ao fato de que: a) a atmosfera é transparente á energia radiante e opaca para as ondas de calor; b) a atmosfera é opaca à energia radiante e transparente para as ondas de calor; c) a atmosfera é transparente tanto para a energia radiante como para as ondas de calor; d) a atmosfera é opaca tanto para a energia radiante como para as ondas de calor; e) a atmosfera funciona como um meio refletor para a energia radiante e como meio absorvente para as ondas de calor.

3 09. (UNITAU SP) Num dia quente você estaciona o carro num trecho descoberto e sob um sol causticante. Sai e fecha todos os vidros. Quando volta, nota que o carro parece um forno. Esse fato se dá porque: a) o vidro é transparente à luz solar e opaco ao calor; b) o vidro é transparente apenas às radiações infravermelhas; c) o vidro é transparente e deixa a luz entrar; d) o vidro não deixa a luz de dentro brilhar fora; e) n.d.a. 10. (MACKENZIE) Uma parede de tijolos e uma janela de vidro de espessura 180mm e 2,5mm, respectivamente, têm suas faces sujeitas à mesma diferença de temperatura. Sendo as condutibilidades térmicas do tijolo e do vidro iguais a 0,12 e 1,00 unidades SI, respectivamente, então a razão entre o fluxo de calor conduzido por unidade de superfície pelo vidro e pelo tijolo é: a) 200 b) 300 c) 500 d) 600 e) Quantas calorias são 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 térmica do cobertor é 0,00008 cal/s.m. C. 12. Uma das extremidades de uma barra de cobre, com 100 cm de comprimento e 5 cm² de seção transversal, está situada num banho de vapor d água sob pressão normal, e a outra extremidade, numa mistura de gelo fundente e água. Despreze as perdas de calor pela superfície lateral da barra. Sendo 0,92 cal/s.cm. C o coeficiente de condutibilidade térmica do cobre, determine: a) o fluxo de calor através da barra b) a temperatura numa seção da barra situada a 20 cm da extremidade fria. 13. (F.M.Pouso Alegre-MG) Você coloca a extremidade de uma barra de ferro sobre a chama, segurando-a pela outra extremidade. Dentro de pouco tempo você sente, através do tato, que a extremidade que você segura está se aquecendo. Podemos afirmar que: a) não houve transferência de energia no processo b) o calor se transferiu por irradiação c) o calor se transferiu por convecção d) o calor se transferiu por condução e) a energia transferida não foi energia térmica

4 14. (Unitau-SP) No inverno usamos agasalho porque: a) o frio não passa através dele b) pode ser considerado um bom isolante térmico 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 15. (ITA-SP) Tem-se a sensação de que uma colher de alumínio, num dia muito frio, está muito mais fria do que outra de madeira, de mesma massa e em equilíbrio térmico com ela, porque a colher de metal: a) tem condutividade térmica maior do que a da colher de madeira b) reflete melhor o calor do que a de madeira c) tem calor específico maior do que a de madeira d) tem capacidade térmica menor do que a de madeira e) tem capacidade térmica maior do que a de madeira 16) Uma panela com água está sendo aquecida num fogão. O calor das chamas se transmite através da parede do fundo da panela para a água que está em contato com essa parede e daí para o restante da água. Na ordem dessa descrição, o calor se transmitiu, predominantemente por: a) radiação e convecção b) radiação e condução c) condução e radiação d) condução e convecção 17) A transmissão de calor por convecção só é possível: a) no vácuo b) nos fluídos em geral c) nos líquidos e no vácuo d) nos gases 18) Assinale a alternativa correta: a) A condução e a convecção térmica só ocorrem no vácuo. b) A convecção térmica só ocorre nos fluídos, ou seja, na se verifica no vácuo. c) No vácuo, a única forma de transmissão de calor é por condução d) A radiação é um processo de transmissão de calor que só se verifica em meios sólidos. 19) Uma carteira escolar é constituída com partes de ferro e partes de madeira. Quando você toca a parte de madeira com a mão direita e a parte de ferro com a mão esquerda, embora todo conjunto esteja em equilíbrio térmico: a) A mão direita sente menos frio que a esquerda, porque o ferro conduz melhor o calor. b) A mão direita sente mais frio que a esquerda, porque o ferro conduz melhor o calor.

5 c) A mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a madeira conduz melhor o calor. d) A mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a convecção na madeira é mais notada que no ferro. 20) Sabe-se que a temperatura do café mantém-se razoavelmente constante no interior de uma garrafa térmica perfeitamente fechada. a) Qual o principal fator responsável por esse bom isolante térmico? b) O que acontece com a temperatura do café se a garrafa for agitada vigorosamente? Explique. Resolução: a) A condução não ocorre no vácuo. b) Aumenta, pois há transformação de energia mecânica em térmica. 21) (UFSC-SC-SC) 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 esquematizado 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.

6 (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. 22) (IME-RJ) Um vidro plano, com coeficiente de condutibilidade térmica 0,00183 cal/s cm C, tem uma área de 1000 cm² e espessura de 3,66mm. Sendo o fluxo de calor por condução através do vidro de 2000 calorias por segundo, calcule a diferença de temperatura entre suas faces. 23) Uma das extremidades de uma barra de cobre de 80 cm de comprimento e 10 cm² de área de secção transversal está situada num banho de vapor de água em ebulição, sob pressão normal, e a outra extremidade numa mistura de gelo fundente e água. As perdas de calor pela superfície lateral da barra podem ser desprezadas. Determine: a) a corrente térmica (fluxo de calor) através da barra. b) a quantidade de calor que atravessa uma secção da barra em 5 minutos. c) a temperatura T num ponto situado a 20 cm da extremidade mais quente. 24) Uma placa de material isolante térmico tem 1,0 cm² de área transversal e 8,0 cm de espessura. Calcule o fluxo de calor (ou corrente térmica) através desta placa, quando a diferença de temperatura entre as faces opostas é 100 C. É dado o coeficiente de condutibilidade térmica C= 2,0cal.cm/s. m² C 25) Quantas calorias são transmitidas por metro quadrado de um cobertor de 2,5 cm de espessura, durante uma hora, estando a 33 C e o ambiente a 0 C? O coeficiente de condutibilidade térmica do cobertor é 0,00008 cal/s. cm. C. Respostas: 01 a) A condução não ocorre no vácuo. b) Aumenta, pois há transformação de energia mecânica em térmica. 02 D 03 A 04 E 05 A 06 C 07 D 08 A 09 A 10 D 16 D 17 B 18 B 19 A C 23 a) 12cal/s ; b) 3, cal c) 75 C 24) 25 cal/s cal

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