FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL: CALOR E FLUIDOS
1.1 A energia em trânsito: o calor
1. Considere um automóvel viajando a uma velocidade constante ao longo de uma estrada. Determine os sentidos de
trânsito de calor, respectivamente, considerando os seguintes sistemas: o radiador do carro, o motor do carro e as
rodas do carro.
C. Saindo do sistema; saindo do sistema; entrando no sistema.
2. O transporte de pessoas e mercadorias por via férrea é muito empregado mundialmente, entretanto, deve-ser
atentar para países que apresentam invernos com temperaturas muito baixas, pois pode ocasionar o descarrilamento
dos mesmos. Este fenômeno pode ser explicado corretamente em:
B. Os trilhos são contraídos devido à perda de calor para o ambiente muito frio.
3. Considere um refrigerador elétrico contido dentro de uma sala. Marque a alternativa correta quanto às interações de
calor, respectivamente, para os seguintes sistemas: o conteúdo do refrigerador, todas as partes do refrigerador (porta
aberta) e tudo contido dentro da sala durante um dia de inverno.
A. Saindo do sistema; entrando no sistema; saindo do sistema.
4. Quando um ônibus espacial retorna à Terra, sua superfície torna-se muito quente, ficando incandescente ao
atravessar a atmosfera em alta velocidade. O ônibus torna-se quente e incandescente porque:
E. O atrito como ar atmosférico gera muita energia, que na forma de calor aquece o ônibus e torna-o incandescente.
5. Ao dirigir um veículo em dias de chuva, os motoristas enfrentam um problema comum, os vidros do carro embaçam e
tornam-se translúcidos, dificultando a visão e ocasionando riscos iminentes de acidentes. Isto ocorre devido:
D. O ar no interior do veículo está a uma temperatura maior do que o ar do lado de fora, que ao chocar-se contra o
para-brisa condensam-se e ocasiona o embaçamento.
1.2 Transferência de calor
1. No cozimento de um dado alimento em uma panela ocorrem transferências de calor entre a chama do fogão, a
panela, a água e o alimento. Considerando que não ocorra a combinação de mecanismos, qual o mecanismo que
predomina nas seguintes transferências de calor: entre a chama do fogão e a panela, entre a panela aquecida e o
alimento. entre a panela aquecida e a água. Assinale a alternativa que corresponde a cada transferência de calor:.
C. Irradiação, convecção e condução, respectivamente.
2. A transferência de energia em forma de calor na atmosfera terrestre e nos oceanos é um fenômeno natural que
ocorre constantemente. Na atmosfera, alterações nas temperaturas são diárias quando comparamos noite e dia. Isso se
deve à transferência de calor do Sol para a Terra por meio de irradiação. Já nos oceanos, a transferência de calor entre
correntes de água com diferenças de temperatura forma as correntes marítimas. Um exemplo clássico desse fenômeno
é a corrente do golfo, que carrega água mais quente do golfo do México em direção ao norte, passando pela Flórida,
subindo para a costa dos Estados Unidos. As situações de transferência de calor do ar entre o dia e a noite na atmosfera
e as correntes marítimas são exemplos de transferência de calor por:
E. por convecção do ar e da água.
3. Considere duas casas construídas com materiais diferentes nas dimensões de 15 m de comprimento, 9 m de largura e
0,20 m de espessura. As duas casas têm as mesmas dimensões, entretanto uma casa é constituída de paredes de tijolos
e a outra é de madeira de carvalho. Considerando que a temperatura interna das duas casas esteja em 22 °C, e, ao
anoitecer, a temperatura externa diminui para 15 °C, qual das duas casas manterá a temperatura interna por mais
tempo? Utilize k = 0,72 W/mK para o material tijolo e k=0,17 para o material madeira.
B. A casa com paredes de madeira, pois a madeira de carvalho é considerada um isolante térmico mais eficiente que o
material tijolo, obedecendo a Lei de Fourier da condução térmica do material.
4. Determine a taxa total de transferência de calor entre duas placas sem movimentação de massa de fluido por
unidade de área, considerando que existem duas situações entre as placas: na primeira situação o espaço entre as
placas contém ar atmosférico; na segunda situação o espaço entre as placas tem vácuo. As duas placas paralelas estão
