Enunciado resumido:

A água é aquecida nos coletores solares e depois vai para o reservatório térmico. Qual é o processo de transferência de calor que leva a água quente dos coletores ao reservatório?

Gabarito: E - Convecção

Explicação:

O aquecimento da água nos coletores solares faz com que ela fique menos densa (mais leve) do que a água fria. Como resultado, essa água quente sobe naturalmente e vai para o reservatório térmico, enquanto a água mais fria, que é mais densa, desce para os coletores, formando um ciclo natural de circulação.

Esse tipo de transferência de calor, que envolve o movimento de massa do fluido (neste caso, a água) devido à diferença de densidade causada pela temperatura, é chamado de convecção.

Por que as outras estão erradas?

A) Difusão:

Difusão é o movimento de partículas (como moléculas de soluto) de uma região mais concentrada para uma menos concentrada. Não tem a ver com transferência de calor em fluidos nesse contexto.

B) Absorção:

A absorção ocorre quando um corpo recebe energia (como os coletores solares absorvendo radiação solar). Mas a pergunta é sobre como o calor vai do coletor para o reservatório, e não sobre a captação inicial da energia solar.

C) Condução:

Condução ocorre quando o calor passa de molécula a molécula, sem movimento do material, como em metais. Não é o principal mecanismo aqui, porque estamos lidando com água fluindo, o que envolve movimento de massa, ou seja, convecção.

D) Irradiação:

Irradiação é a emissão de energia em forma de ondas eletromagnéticas (como a luz do sol). É o que aquece o coletor, mas novamente, não é o processo de transferência de calor da água dentro do sistema entre coletor e reservatório.

Resumo:

O calor é transferido da água aquecida nos coletores para o reservatório por convecção, devido ao movimento natural da água quente (menos densa) subindo e da fria (mais densa)

descendo.

Resposta correta: E - Convecção.

O processo pelo qual ocorre transferência de calor dos coletores solares para o reservatório térmico é a

Alternativas

A difusão. 

→ processo de espalhamento de partículas (moléculas, átomos) em gases ou líquidos. Não é o mecanismo principal aqui.

B absorção.

→ o coletor realmente absorve radiação solar, mas isso não é a forma de transferência de calor da água até o reservatório.

C condução.

→ ocorre em sólidos, transferência de calor por contato direto entre partículas. Não é o principal processo aqui.

D irradiação.

→ ocorre na chegada da radiação solar ao coletor, mas não é o que leva calor do coletor ao reservatório.

E convecção.

→ correta. É o movimento da água quente subindo e da água fria descendo que transporta calor do coletor até o reservatório.

Funcionamento do aquecedor solar da figura

1. Captação da radiação solar: O coletor solar de tubo a vácuo recebe radiação solar, que aquece a água dentro dele.
2. Aquecimento da água: A água dentro do coletor aumenta sua temperatura, tornando-se menos densa.
3. Movimento por convecção natural:

A água quente, por ser menos densa, sobe para o reservatório térmico.

A água fria, mais densa, desce para o coletor, substituindo a quente.

Esse ciclo ocorre continuamente, garantindo o aquecimento do reservatório.

Armazenamento: O reservatório mantém a água aquecida por mais tempo graças ao isolamento térmico de poliuretano.