Física 2 (2)-106-108

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Capítulo 5104
(a) Aquecedor doméstico.
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(b) Planador.
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Pt
Em regiões com invernos rigorosos, as casas têm sistemas de aquecimento como o 
esquematizado na figura 8c. a água aquecida na fornalha fica menos densa e sobe, 
passando pelo radiador, que é um objeto metálico, e, portanto, transmite o calor para o 
ar por condução. a água, novamente fria, retorna para a fornalha. temos então a água 
circulando e transmitindo o calor por convecção. Em edifícios muito altos, para facilitar 
a circulação, às vezes são usadas bombas.
Você já deve ter observado que os 
chamados aparelhos de ar-condicionado, 
cuja função é resfriar o ambiente, são co-
locados próximos dos tetos dos aposentos 
(fig. 9a). a razão é simples: o ar que o apa-
relho resfria fica mais denso e desce, ao 
mesmo tempo que o ar quente sobe. Pela 
mesma razão, o congelador de uma gela-
deira (fig. 9b) fica na parte de cima. Para 
facilitar a circulação de ar no interior da 
geladeira, suas prateleiras não são “contí-
nuas”, isto é, são grades com espaço que 
permitem a passagem do ar.
Brisas marítimas
Sabemos que a água tem calor específico muito grande comparado ao de outros 
materiais, como, por exemplo, a terra. isso explica a formação das brisas nas proximi-
dades do mar.
Quando o Sol nasce, passa a aquecer a 
terra e a água. Porém, devido ao seu alto ca-
lor específico, a água demora mais a aque-
cer. assim, durante o dia a terra está mais 
quente que a água. Portanto, o ar quente 
próximo da terra sobe, abrindo espaço para 
o ar frio que vem da região sobre o mar (fig. 
10a). À noite a situação se inverte. Como a 
água demora mais a esfriar-se, o ar sobre 
ela está mais quente que o ar sobre a terra 
(fig. 10b). desse modo, o ar quente sobe, 
abrindo espaço para o ar frio que vem da 
região sobre a terra.
Figura 8.
Figura 9.
(a) Representação da brisa marítima 
durante o dia.
(b) Representação da brisa marítima 
durante a noite.
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Figura 10.
ar frio
ar quente
água fria terra quente
ar frioar quente
água quente terra fria
água fria fornalha
água
quente
radiador
(a) Aparelho de ar-condicionado “de 
parede”.
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(b) Na geladeira, o congelador 
fica na parte de cima.
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Transmissão de calor 105
16. Em certo dia ensolarado, a água de uma piscina 
ainda estava fria, com exceção de uma camada 
muito fina da sua superfície. Explique por quê.
17. As setas das figuras I e II mostram o sentido de 
circulação da água no interior de um encanamen-
to ao ser aquecida pela ação de uma chama, para 
valores de temperatura maiores que 4 °C. Qual 
das duas descreve uma situação física correta?
g
 
g
Figura I. Figura II.
18. As figuras a seguir descrevem duas maneiras de 
você aproximar a mão da chama de uma vela. Na 
situação da figura a, a mão ficará mais quente 
que na figura b. Por quê?
 
 Figura a. Figura b.
19. Em um tubo de vidro, foram colocados gelo e 
água líquida, havendo uma tela para impedir que 
o gelo flutue, ficando preso no fundo do tubo. O 
tubo de ensaio é então aquecido do modo indi-
cado na figura. Observa-se que a água ferve e o 
gelo não se funde imediatamente. Por quê?
gelo
tela
‡gua
 
Inversão térmica
um grave problema para as grandes cidades atualmente é a poluição do ar, causada 
pela emissão de gases de veículos e indústrias. Quando o dia está quente, o ar próximo 
ao solo, onde estão os poluentes, está mais quente que o das camadas mais altas. desse 
modo, as correntes de convecção levam o ar poluído para cima (fig. 11a). no entanto, 
nos dias frios, o ar próximo ao solo está mais frio que o das camadas mais altas e, assim, 
não há convecção para cima (fig. 11b). Esse efeito é chamado de inversão térmica e a 
consequência é que a quantidade de poluentes próximos ao solo aumenta.
(a) Dia quente: θ
1
 > θ
2
. (b) Dia frio: θ
1
 < θ
2
.
Figura 11.
Exercícios de Aplicação
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ar frio
ar quente e poluído
atmosfera
θ
2
θ
1
ar quente
ar frio e poluído
atmosfera
θ
2
θ
1
Capítulo 5106
20. (UE-PA) Considere os fluidos em movimento nas 
seguintes situações:
I. Brisa na praia;
II. Vento que joga a areia do Saara sobre os auto-
móveis de Roma;
III. Correnteza de um rio;
IV. Correntes marítimas que cruzam o oceano 
Atlântico;
V. Vento soprado por um ventilador.
Dentre as alternativas abaixo, verifique a que se 
refere somente aos fenômenos provocados por 
convecção:
a) I, II e IV d) I, IV e V
b) I, III, IV e V e) II, III, IV e V
c) II, III e V
21. (U. F. São Carlos-SP) Nas geladeiras, retira-se 
periodicamente o gelo do congelador. Nos polos, 
as construções são feitas sob o gelo. Os viajantes 
do deserto do Saara usam roupas de lã durante o 
dia e à noite. Relativamente ao texto acima, qual 
das afirmações abaixo não está correta?
a) O gelo é mau condutor de calor.
b) A lã evita o aquecimento do viajante do 
deserto durante o dia e o resfriamento duran-
te a noite.
c) A lã impede o fluxo de calor por condução e 
diminui as correntes de convecção.
d) O gelo, sendo um corpo a 0 °C, não pode difi-
cultar o fluxo de calor.
e) O ar é um ótimo isolante para o calor trans-
mitido por condução, porém favorece muito 
a transmissão do calor por convecção. Nas 
geladeiras, as correntes de convecção é que 
refrigeram os alimentos que estão na parte 
inferior.
22. (Fuvest-SP) Nas geladeiras, o congelador fica 
sempre na parte de cima para:
a) manter a parte de baixo mais fria que o con-
gelador.
b) manter a parte de baixo mais quente que o 
congelador.
c) que o calor vá para o congelador.
d) acelerar a produção de cubos de gelo.
e) que o frio vá para o congelador.
3. Transmissão de calor por irradiação
Sol
Terra
Figura 12. A Terra recebe 
radiação do Sol. 
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S(a)
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S(b)
v
P
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: 
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PtEntre o Sol e a terra há espaço vazio (vá-
cuo) e, portanto, o calor que o Sol envia à 
terra não pode ser transmitido nem por con-
dução nem por convecção. nesse caso, há 
um terceiro processo de transmissão de ca-
lor, chamado de irradiação, o qual consiste 
na emissão de uma “coisa” que os físicos 
chamam de onda eletromagnética ou ra-
diação eletromagnética (fig. 12).
no volume 3 desta obra estudaremos a 
natureza de uma onda eletromagnética. Por 
enquanto, vamos apresentar esse conceito 
de maneira simplificada, fazendo uma ana-
logia com as ondas produzidas em uma cor-
da esticada (fig. 13).
Suponhamos que, inicialmente, uma 
corda esteja esticada, presa a um suporte S 
em uma extremidade (fig. 13a) e tendo sua 
outra extremidade segura pela mão de uma 
pessoa. a partir de certo instante, a pessoa 
começa a mover a mão para cima e para 
baixo, periodicamente. Como resultado, ve-
remos uma “perturbação” que se propaga