Em uma sala de espera, a fumaça de uma vela às vezes eleva-se bastante, mas sem alcançar o teto. Explique por quê.

Passo 1

Nessa questão só é pedido pra explicar algo que podemos ver muito se acendermos uma vela dentro de casa ou outro lugar fechado. Temos primeiro que relacionar a temperatura com a densidade e isso vai explicar porquê a fumaça sobe e depois relacionar a temperatura com o calor pra ver porquê ela não alcança o teto.

Passo 2

Sempre que esteve com frio, qual foi o pensamento que passou pela sua cabeça? Fazer uma fogueira. Mas por que fazer isso? Simples. Porque perto do fogo é quente. Se relacionarmos isso com a nossa situação da vela, temos que próximo a vela vai estar mais quente que mais longe dela.

Com esse aumento de temperatura mais perto dela, as moléculas vão se agitar mais, como em uma festa mais animada, empurrando as moléculas próximas a ela pra mais longe, porque precisam de mais espaço pra dançar. Como tenho mais espaço pro mesmo número de moléculas, a densidade diminui.

Como o ar próximo a vela tem a densidade menor, ele vai subir e isso explica porque a fumaça sobe. Ok, entendi porque a fumaça sobe, mas por que ela para de subir?

Passo 3

A medida que a fumaça sobe, ela troca calor com o ar próximo a ela durante a subida. Mas as coisas ficam trocando calor pra sempre? Não, tem um momento que param. Esse momento é quando as coisas ficam na mesma temperatura. Chamamos isso de equilíbrio térmico. Se a fumaça está na mesma temperatura que o ar a sua volta, sua densidade também vai ser a mesma e por isso ela não sobe mais.

Resposta

A fumaça para de subir porque atingiu o equilíbrio térmico com o ar e sua densidade se igualou com o ar a sua volta.

Ver Outros Exercícios desse livro