Questão de Química · FGV PCERJ 2021 (nº 40)

A convecção é a transferência de calor que ocorre principalmente em fluidos (líquidos e gases) através do movimento do próprio fluido, que transporta a energia térmica de uma região para outra.

(A) Incorreta: Esta é a Lei de Fourier para condução de calor, onde $k$ é a condutividade térmica e $dT/dx$ é o gradiente de temperatura. A armadilha da banca é confundir a lei da condução com a da convecção, pois ambas descrevem fluxo de calor.
(B) Incorreta: Esta equação não representa uma lei fundamental da transferência de calor por convecção ou qualquer outra forma.
(C) Correta: Esta é a Lei de Resfriamento de Newton, que descreve o fluxo de calor por convecção. Onde $q$ é o fluxo de calor, $h$ é o coeficiente de transferência de calor por convecção, $A$ é a área de troca de calor e $\Delta T$ é a diferença de temperatura entre a superfície e o fluido.
(D) Incorreta: Embora use $h$ e $A$, o termo $\nabla T$ (gradiente de temperatura) é mais associado a fluxos vetoriais em leis como a de Fourier (condução) em 3D, e não à diferença de temperatura escalar ($\Delta T$) que define a Lei de Resfriamento de Newton para convecção. A armadilha da banca é colocar um termo que parece "mudança de temperatura" mas não é a forma correta para a lei de Newton.
(E) Incorreta: O termo $\nabla^2 T$ (Laplaciano da temperatura) aparece em equações diferenciais de balanço de energia para condução transiente, e não na equação para o fluxo de calor por convecção.