Exercícios: Condução, convecção e irradiação

Em uma cozinha, Ana percebeu que o cabo de uma panela de metal ficou muito quente depois de algum tempo no fogo, mesmo sem encostar na chama. Qual é o nome da forma de propagação do calor que ocorre ao longo do metal, de uma parte da panela para outra? Explique em uma ou duas frases como ela acontece.

Observe os materiais a seguir: cobre, madeira, alumínio, isopor, vidro e lã. Separe-os em dois grupos, o dos bons condutores térmicos e o dos isolantes térmicos, e escreva o nome de cada grupo ao lado dos materiais que o formam.

O calor do Sol chega à Terra atravessando o espaço, onde não existe ar nem outro material. Qual forma de propagação do calor explica esse fato? Diga também por que a condução e a convecção não podem explicar a chegada dessa energia até o nosso planeta.

Lucas colocou uma panela com água para esquentar em um fogão. Ele percebeu que a água do fundo, aquecida pela chama, sobe, enquanto a água da superfície, mais fria, desce. Explique esse movimento usando a ideia de variação da densidade da água com o aquecimento e diga qual forma de propagação do calor está envolvida.

Em um dia frio em Curitiba, Júlia tocou com a mão em uma maçaneta de metal e em uma porta de madeira, ambas no mesmo ambiente e na mesma temperatura. O metal pareceu muito mais frio que a madeira. Explique por que isso acontece, relacionando o fato à condução do calor, e diga se as duas peças estão mesmo em temperaturas diferentes.

Em uma casa em Fortaleza, o morador quer reduzir o calor dentro dos cômodos. Ele pensa em pintar o telhado de branco e em instalar uma manta isolante sob as telhas. Explique como cada uma dessas medidas diminui a entrada de calor, indicando a forma de propagação do calor (condução, convecção ou irradiação) envolvida em cada caso.

Uma garrafa térmica tem paredes duplas de vidro, com vácuo entre elas, as superfícies internas espelhadas, uma tampa de plástico e uma rolha. Ela mantém um café quente por muitas horas. Analise cada uma dessas características e explique qual forma de propagação do calor ela dificulta. Depois, explique por que a garrafa também mantém um suco gelado por bastante tempo, e não apenas bebidas quentes.

Uma escola em Natal vai instalar um coletor solar para aquecer a água do banho do vestiário. O projeto prevê placas de cor escura sob uma cobertura de vidro, tubos de cobre por onde a água passa, um reservatório isolado termicamente e a colocação do reservatório em posição mais alta que as placas. Explique o papel de cada elemento do projeto, identificando as formas de propagação do calor (irradiação, condução e convecção) presentes no funcionamento do equipamento. Justifique também a escolha do cobre para os tubos e do isolamento para o reservatório.