GabaritoC — convecção natural;
Gabarito: letra C. A convecção natural é o mecanismo de transferência de calor que ocorre pelo movimento do fluido gerado pelas forças de empuxo (diferenças de densidade causadas por gradientes de temperatura), sem necessidade de um agente externo como bomba ou ventilador. As demais alternativas ou não envolvem movimento de fluido (condução, radiação) ou envolvem movimento induzido por meios externos (convecção forçada) ou pela combinação de ambos (convecção mista).
A transferência de calor por convecção envolve a transferência de energia entre uma superfície sólida e um fluido em movimento. A convecção se divide em dois tipos principais: natural (ou livre) e forçada. Na convecção natural, o movimento do fluido é causado pelas forças de empuxo, que surgem devido às diferenças de densidade provocadas por variações de temperatura no próprio fluido. Por exemplo, o ar quente próximo a um aquecedor se expande, fica menos denso e sobe, enquanto o ar frio desce, criando correntes de convecção. Na convecção forçada, o movimento do fluido é imposto por um agente externo, como uma bomba, ventilador ou vento. A convecção mista ocorre quando ambos os efeitos (natural e forçado) são significativos.
A banca explora a distinção entre o agente causador do movimento do fluido: na convecção natural, o movimento é devido ao empuxo (diferença de densidade); na forçada, é devido a um mecanismo externo. A pegadinha está em confundir "convecção" genérica com "convecção natural", ou em achar que toda convecção é forçada.
A condução é a transferência de calor através de um meio material sem movimento de massa — ocorre por interações entre partículas adjacentes (vibração de átomos/moléculas e colisões). Não envolve movimento de fluido, portanto não se encaixa na definição do enunciado.
A radiação é a transferência de calor por ondas eletromagnéticas, que não requer meio material (propaga-se no vácuo). Não envolve movimento de fluido, sendo, portanto, inadequada.
A convecção natural é exatamente o mecanismo em que o movimento do fluido é gerado pelas forças de empuxo resultantes de diferenças de densidade causadas por gradientes de temperatura. É o fenômeno descrito no enunciado.
A convecção forçada ocorre quando o movimento do fluido é imposto por um agente externo (bomba, ventilador, vento), e não pelas forças de empuxo. O enunciado especifica que o movimento se dá "devido às forças de empuxo", o que exclui a convecção forçada.
A convecção mista é a combinação de convecção natural e forçada, ou seja, o movimento do fluido é influenciado tanto pelas forças de empuxo quanto por um agente externo. Como o enunciado afirma que o movimento se dá somente devido às forças de empuxo, a convecção mista não se aplica.
A banca tenta confundir o candidato com os tipos de convecção. A palavra-chave é "empuxo": se o movimento do fluido é causado por diferenças de densidade (empuxo), é convecção natural; se é causado por bomba/ventilador, é forçada; se ambos, é mista. Fique atento a essa distinção na prova!
Para memorizar: convecção natural = empuxo (sem agente externo); convecção forçada = agente externo (bomba/ventilador). Se a questão mencionar "empuxo", "diferença de densidade" ou "movimento natural", a resposta é convecção natural.
Gabarito: letra C
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