Em uma atividade de laboratório, uma panela metálica com água é aquecida por uma chama. Após alguns minutos…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade de laboratório, uma panela metálica com água é aquecida por uma chama. Após alguns minutos, observa-se que a água localizada no fundo se aquece primeiro, torna-se menos densa e sobe, enquanto a água mais fria, situada na parte superior, desce. Esse movimento se repete e distribui energia térmica por todo o líquido. Com base nessa observação, qual processo de transferência de calor explica principalmente a circulação da água no interior da panela?
- A) Convecção
- B) Condução
- C) Radiação
- D) Condensação
- E) Evaporação
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- O enunciado descreve um movimento de circulação do líquido: a água do fundo, ao ser aquecida, fica menos densa e sobe, enquanto a água mais fria da parte superior desce, repetindo-se o ciclo e distribuindo energia térmica por todo o líquido.
- Esse tipo de transferência de calor, em que a energia térmica é levada pelo próprio movimento do fluido (líquido ou gás) que se desloca por diferença de densidade, chama-se convecção.
- Logo, a alternativa correta é a A) Convecção, que explica principalmente a circulação da água na panela.
- Por que as outras estão erradas:
- B) Condução é a transferência de calor de partícula a partícula, sem deslocamento de matéria; não é o que gera a circulação descrita.
- C) Radiação é a transferência de energia por ondas eletromagnéticas e não depende de um meio material para ocorrer, não envolvendo movimento da água.
- D) Condensação é a passagem do estado gasoso para o líquido, um processo de mudança de estado e não de transferência de calor pelo movimento do fluido.
- E) Evaporação é a passagem do líquido para o vapor na superfície; não explica o movimento de subida e descida da água no interior da panela.
- Conclusão: o gabarito oficial A está correto, pois a circulação por diferença de densidade caracteriza a convecção.
💡 Dica: Identifique o tipo de transferência de calor.
Alternativa por alternativa
A convecção ocorre pelo movimento do próprio fluido. A água aquecida no fundo se torna menos densa e sobe, enquanto a água mais fria, de maior densidade, desce, formando correntes que transportam calor pelo líquido.
O aluno associa o aquecimento da panela metálica à condução, pois o calor do fundo passa para a água por contato direto. Ele não percebe que a condução explica o aquecimento inicial, mas não o movimento de subida e descida do líquido.
O aluno pensa que o calor chega à água por radiação, como o calor do Sol ou de uma fogueira que aquece à distância. Não percebe que a radiação não depende de movimento do líquido nem de contato com a chama.
O aluno confunde a palavra condensação com um processo de aquecimento ou de movimento da água, talvez pela semelhança sonora com 'condução'. Não entende que condensação é mudança de estado físico, de gás para líquido.
O aluno percebe que a água esquenta e pensa que a evaporação, por ser visível na panela, é o processo principal. Ele não nota que a evaporação ocorre na superfície e não descreve a circulação interna do líquido.
Raio-X da questão
transferência de calor
avaliacao
processos de transferencia de calor · estados da materia
Revisar os tipos de transferência de calor: condução, convecção e radiação.
Confundir os processos de condução e convecção, acreditando que o calor se transfere diretamente pelo contato sem movimento do fluido.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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