Em uma oficina de cerâmica, uma artesã aqueceu o ar próximo ao piso usando um aquecedor. Após alguns minutos…

Questão

Em uma oficina de cerâmica, uma artesã aqueceu o ar próximo ao piso usando um aquecedor. Após alguns minutos, sensores registraram 28 °C junto ao piso e 22 °C perto do teto. Um esquema do ambiente mostra o ar aquecido subindo e o ar mais frio descendo em outra região, formando um circuito de circulação. Com base nos dados e no esquema, explique como o aquecimento do ar junto ao piso provoca a circulação observada e a diferença de temperatura entre as regiões da oficina.

1. A) O aquecedor transfere calor por condução do piso para o teto através do ar, que permanece parado. A temperatura maior junto ao piso decorre da proximidade da fonte de aquecimento, sem a formação de correntes no ambiente.
2. B) O ar aquecido junto ao piso se expande, fica menos denso e sobe. O ar mais frio, relativamente mais denso, desce para ocupar seu lugar, formando correntes de convecção. Como o aquecimento ocorre próximo ao piso, essa região registra temperatura maior que a área junto ao teto durante a situação descrita.
3. C) O aquecedor emite radiação que aquece diretamente o ar perto do teto, fazendo essa camada subir e puxar o ar junto ao piso. A diferença de temperatura entre as regiões resulta da energia recebida por radiação.
4. D) O ar mais frio junto ao teto se expande e sobe, empurrando o ar aquecido para baixo. Esse movimento contínuo explica a circulação, enquanto a proximidade do aquecedor mantém a região do piso mais quente.
5. E) O ar aquecido junto ao piso fica mais denso e desce, enquanto o ar frio, menos denso, sobe. Esse movimento forma correntes de convecção e explica a diferença de temperatura registrada na oficina.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Identifique o fenômeno. O aquecedor está junto ao piso e transfere calor ao ar daquela região. Quando o ar se aquece, suas moléculas ficam mais agitadas e o ar ocupa mais espaço, ou seja, dilata-se.
2. Relacione dilatação e densidade. Massa é a mesma, mas volume maior significa densidade menor. Assim, o ar aquecido junto ao piso fica menos denso que o ar ao redor.
3. Entenda o movimento. Pelo princípio de Arquimedes, o ar menos denso é empurrado para cima pelo ar mais denso e frio. Por isso o ar aquecido sobe em direção ao teto. Ao subir, ele perde calor e esfria; o ar mais frio, mais denso, desce para ocupar o lugar do ar que subiu. Esse ciclo contínuo é a correnteza de convecção mostrada no esquema.
4. Explique a diferença de temperatura. A fonte de calor fica junto ao piso, então a região inferior recebe e concentra mais energia térmica. O ar que sobe se resfria ao longo do caminho, por isso o teto registra 22 °C enquanto o piso registra 28 °C.
5. Por que as outras estão erradas. A: afirma que não há correntes, mas a diferença de temperatura observada e o esquema indicam convecção, e o ar não é um bom condutor. C: a radiação aquece diretamente os objetos e não é o mecanismo que faz o ar do teto subir. D: inverte a causa, pois o ar frio do teto não é menos denso e não se expande para subir. E: inverte a densidade, pois o ar aquecido é menos denso e sobe, não desce.
6. Conclusão: a alternativa correta é a B, pois descreve corretamente a dilatação, a diminuição da densidade, o movimento de subida e descida e a formação de correntes de convecção.

💡 Dica: Relacione aquecimento, densidade do ar e movimento ascendente ou descendente.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

Questões parecidas com resolução

• Em um experimento de laboratório, uma barra metálica é aquecida continuamente em uma extremidade. Sensores instalados a…
• Durante a manhã, a sala de aula ficou fechada e recebeu calor do Sol pelas janelas. O que acontece com o ar dentro da…
• — Tirei a travessa de metal do congelador e, em pouco tempo, ela ja estava morna ao toque! — comentou um padeiro…
• Pergunta retórica: “Como o calor deixa de fluir entre dois corpos?” Em uma sala, um copo de café a 80 ºC é deixado sobre…
• Durante um experimento, um aluno colocou água quente e fria em recipientes e observou a movimentação do calor. O que…
• Em uma oficina de marcenaria, uma profissional deixa uma régua de alumínio e uma régua de madeira sobre a mesma bancada…

Todas as questões de Calor, Temperatura e Propagação de Calor