Um copo com água a 25°C foi colocado em um ambiente com temperatura de 5°C. Qual é a principal forma de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as diversas formas de manifestação da vida em seus diferentes níveis de organização, bem como as condições ambientais favoráveis e os fatores limitantes a elas, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um copo com água a 25°C foi colocado em um ambiente com temperatura de 5°C. Qual é a principal forma de transferência de calor que ocorre?
- A) Condução
- B) Convecção
- C) Radiação
- D) Substituição
- E) Reflexão
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique o sistema. O copo de água a 25°C está em um ambiente a 5°C, então há uma diferença de temperatura que faz o calor sair da água e ir para o ar ao redor. Passo 2: Pense em como o calor sai da água. A água está em um recipiente aberto, em contato com o ar. Quando a camada de água da superfície esfria, ela fica mais densa e desce, e a água mais quente sobe para ocupar o lugar. Esse movimento do fluido é a convecção, que é o principal mecanismo de troca de calor entre um líquido e o ar. Passo 3: Considere os outros mecanismos. A radiação também ocorre, porque todos os corpos emitem radiação térmica, mas em diferenças de temperatura pequenas como essa ela é pouco significativa. A condução pela parede de vidro também existe, mas é limitada pela baixa condutividade do vidro e pelo fato de que a troca mais importante acontece na superfície da água com o ar. Passo 4: Analise as alternativas erradas. A condução é a transferência de calor sem movimento de matéria, típica de sólidos, e aqui ela não é a principal. A radiação ocorre por ondas eletromagnéticas e não depende de meio material, mas é secundária neste caso. A substituição não é uma forma de transferência de calor. A reflexão é um fenômeno ligado à luz e às ondas, não à transferência de calor. Passo 5: Conclusão. A forma principal de transferência de calor da água para o ambiente é a convecção, em concordância com o gabarito oficial. Observação: a questão não especifica se o copo está aberto ou fechado, mas a análise considera o caso usual de copo aberto ao ar.
💡 Dica: Identifique o tipo de transferência de calor envolvido.
Alternativa por alternativa
O aluno associa a perda de calor ao contato direto do copo com o ar e pensa que a transferência ocorre por condução, como acontece em um metal aquecido. Ele não percebe que o ar e a água são fluidos, onde o movimento de matéria é o mecanismo dominante.
Por que engana: Confundir os modos de transferencia de calor, como pensar que a transferencia ocorre por condução quando na verdade e por conveccao devido ao movimento do fluido.
Convecção é a transferência de calor no fluido em movimento.
O aluno acredita que o calor se propaga principalmente por radiação porque ela não exige contato entre os corpos e aparece em muitos exemplos do cotidiano, como o Sol. Ele não considera que, para diferenças de temperatura pequenas e entre um líquido e o ar, a convecção predomina.
O aluno confunde a palavra substituição com um processo de troca de calor, talvez pensando que a água é substituída pelo ar mais frio. Ele não conhece os três mecanismos clássicos de transferência de calor: condução, convecção e radiação.
O aluno confunde reflexão, fenômeno ligado à luz e às ondas que é refletida em superfícies, com um mecanismo de transferência de calor. Ele pode ter lembrado de que a superfície do copo reflete parte da radiação e concluído, de forma equivocada, que isso define a troca de calor.
Raio-X da questão
transferência de calor
avaliacao
transferencia de calor · modos de transferencia de calor
Revisar os modos de transferência de calor: condução, convecção e radiação.
Confundir os modos de transferencia de calor, como pensar que a transferencia ocorre por condução quando na verdade e por conveccao devido ao movimento do fluido.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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