Em qual dos seguintes experimentos o conceito de condutividade térmica será melhor demonstrado?
(A) -
colocar um cubo de gelo em um copo d'água e observar quanto tempo leva para derreter.
(B) -
medir a temperatura de uma barra de metal após mergulhá-la em água fervente.
(C) -
comparar a transferência de calor entre dois copos, um cheio de água quente e outro cheio de água fria.
(D) -
observar a evaporação da água de uma poça em um dia ensolarado.
(E) -
medir a temperatura de um pedaço de isopor após deixá-lo exposto ao sol por uma hora.
Explicação
A condutividade térmica é a capacidade dos materiais de transferir calor. no experimento (b), medimos a temperatura de uma barra de metal após mergulhá-la em água fervente. como o metal é um bom condutor térmico, o calor da água será transferido rapidamente para a barra, elevando sua temperatura.
Análise das alternativas
Nas demais alternativas, o conceito de condutividade térmica não é tão evidente:
- (a): derreter o gelo envolve o processo de mudança de fase (sólido para líquido), não condutividade térmica.
- (c): comparar a transferência de calor entre dois copos envolve convecção e não condutividade térmica.
- (d): a evaporação da água é um processo de mudança de fase (líquido para gasoso), não condutividade térmica.
- (e): medir a temperatura do isopor após exposição ao sol mede a capacidade de isolamento térmico e não a condutividade térmica.
Conclusão
A condutividade térmica é um conceito importante em física e tem aplicações práticas em diversas áreas, como isolamento térmico, resfriamento e aquecimento. compreender esse conceito permite que os alunos desenvolvam soluções criativas para problemas cotidianos.