Em qual das situações abaixo a convecção é a principal forma de transferência de calor?

(A) - 
 Uma pessoa sentindo o calor do sol em sua pele
(B) - 
 Um metal aquecendo quando colocado sobre o fogo
(C) - 
 Uma chaleira de água fervendo no fogão
(D) - 
 Uma criança aquecendo as mãos sobre um radiador
(E) - 
 Um pedaço de gelo derretendo em um copo d'água

Explicação

Na convecção, o calor é transferido por meio do movimento de fluidos (líquidos ou gases). Na chaleira de água fervendo, a água ao redor do fundo da chaleira é aquecida pelo fogão. Essa água aquecida se expande e torna-se menos densa, subindo para a superfície. A água mais fria das camadas superiores desce para ocupar o lugar da água aquecida, criando um ciclo contínuo de circulação. Esse movimento de água garante a transferência eficiente de calor por toda a chaleira.

Análise das alternativas

Nas demais alternativas, a convecção não é a principal forma de transferência de calor:

  • (A): A principal forma de transferência de calor é a irradiação, pois o sol emite ondas eletromagnéticas que aquecem a pele.
  • (B): A principal forma de transferência de calor é a condução, pois o calor é transferido diretamente do fogo para o metal.
  • (D): A principal forma de transferência de calor é a irradiação, pois o radiador emite ondas eletromagnéticas que aquecem a pele.
  • (E): A principal forma de transferência de calor é a condução, pois o gelo está em contato direto com a água mais quente no copo.

Conclusão

A convecção é um mecanismo importante de transferência de calor em muitos processos naturais e tecnológicos, como o aquecimento de ambientes, o resfriamento de motores e a circulação oceânica. Compreender esse conceito é essencial para resolver problemas relacionados à transferência de calor.