Questões BNCC EF07CI03

Uma escola vai reformar uma sala que fica muito quente à tarde e fria em dias de inverno. Há duas propostas: usar apenas chapas metálicas no telhado e paredes finas, ou instalar uma camada de lã de rocha sob o telhado e placas de cortiça nas paredes.

Avalie qual proposta é mais adequada para melhorar o conforto térmico da sala e justificar a escolha, explicando como os materiais escolhidos podem reduzir o gasto de energia.

Em uma moradia, o sótão fica muito quente durante o dia e perde calor nas noites frias. Para reduzir o uso de ventilador e aquecedor, a família vai instalar um revestimento sob o telhado.

Qual material é mais adequado para esse revestimento, a fim de diminuir a troca de calor entre o interior e o exterior da moradia?

— A alça da panela ficou quente antes de terminarmos o molho — observou uma cozinheira de uma cooperativa que prepara refeições para eventos. Para diminuir o risco de queimaduras, o grupo pretende cobrir o cabo metálico de uma panela grande com uma tira de material de mesma espessura. Estão disponíveis tiras de cortiça, alumínio, cobre, aço inoxidável e plástico. Durante o uso, a panela permanece sobre o fogão, e o cabo fica ligado diretamente à sua parte aquecida. A cobertura escolhida não ficará em contato com a chama, mas deverá permitir que a pessoa segure o cabo após algum tempo de aquecimento.

Analise a situação descrita e identifique a justificativa que orienta uma escolha adequada de material para cobrir o cabo da panela.

— O cabo da panela queimou a mão de quem a retirou do fogareiro — relatou a cozinheira da associação de bairro. Para escolher um novo cabo, ela prendeu barras de mesmo tamanho e espessura a uma chapa aquecida. Após quatro minutos, as extremidades livres das barras atingiram 64 graus Celsius, no alumínio; 51 graus Celsius, no aço; e 29 graus Celsius, na madeira. A panela é usada para preparar refeições e precisa ser segurada enquanto ainda está quente. O cabo ficará ligado ao corpo metálico da panela, recebendo calor por contato.

Analise os resultados do teste e identifique a escolha de material que torna o cabo mais seguro para o uso descrito.

— As sobremesas chegaram moles outra vez — relatou a entregadora da cooperativa que distribui potes gelados de bicicleta. Para escolher uma caixa térmica, foram testados recipientes iguais, deixados ao sol por 90 minutos, todos com a mesma quantidade de gelo. No teste ilustrativo, a caixa de papelão atingiu 12 graus; ao receber uma lâmina metálica brilhante na parte externa, atingiu 9 graus; com uma camada interna de espuma, 8 graus; e, reunindo lâmina, espuma e tampa bem ajustada, 5 graus. A cooperativa observou que o gelo derrete quando o calor do ambiente entra na caixa e precisa decidir como justificar o uso conjunto desses materiais.

Analise os resultados do teste e identifique a interpretação que explica a função da lâmina, da espuma e da tampa na conservação das sobremesas.

Por que o guidão de uma bicicleta fica “queimando” quando ela fica parada ao sol? Em um bicicletário de um condomínio, moradores compararam dois modelos deixados no mesmo local por 20 minutos em uma tarde quente. No modelo 1, o guidão era de alumínio sem capa; no modelo 2, o guidão também era metálico, mas tinha uma capa de espuma e era de cor clara. Ao tocar rapidamente, o modelo 1 incomodava mais a mão. Um morador mediu com um termômetro simples de superfície e encontrou valores mais altos no metal exposto. Já o modelo 2 parecia aquecer menos e, mesmo quando estava quente, o calor demorava mais a “passar” para a pele. O síndico quer escolher uma solução que reduza o desconforto sem trocar toda a estrutura metálica, que dá firmeza ao guidão.

Com base no texto, identifique a decisão que melhor justifica a redução do aquecimento percebido, considerando como o calor chega ao guidão e à mão.

— Por que meu chocolate quente esfria tão rápido na caneca de cerâmica, mas demora muito na garrafa térmica? — perguntou Ana numa manhã fria. Enquanto ela observava a bebida esfriar, um termômetro marcava 60 °C na cerâmica e 75 °C na garrafa, ambas inicialmente a 90 °C. O pai explicou que, na garrafa, há duas paredes de aço inoxidável com vácuo entre elas, além de tampa vedada, o que dificulta a troca de calor com o ambiente. Já a caneca de cerâmica, exposta ao ar e sem isolamento, permite que o calor escape mais facilmente até atingir a temperatura do ambiente, chegando ao equilíbrio térmico.

Analise o texto-base e identifique qual explicação evidencia como o controle da troca de calor retarda o equilíbrio térmico para conservar o calor de bebidas.

— Por que a caixa térmica de isopor mantém o alimento quente por mais tempo do que uma caixa de metal? — perguntou Ana durante o mutirão de entrega de sopas em uma ONG. O responsável explicou que, no isopor, ocorrem poucas colisões entre moléculas de ar, reduzindo a transferência de calor por condução. Já o metal, por ser um bom condutor, permite que o calor interno seja rapidamente transferido para o exterior. Para testar, os voluntários mediram a temperatura inicial de 70 °C e observaram, após 2 horas, que a sopa na caixa de isopor estava a 55 °C, enquanto na caixa de metal havia caído para 40 °C.

Analise o texto-base e identifique qual propriedade do isopor justifica sua eficiência em manter o calor no alimento por mais tempo.