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Física1ª sérieBNCC EM13CNT307Difícil⏱ curto

Durante uma atividade de Ciências da Natureza, uma equipe precisa escolher o material para fabricar a parede…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT307

Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Durante uma atividade de Ciências da Natureza, uma equipe precisa escolher o material para fabricar a parede externa de um recipiente que manterá água quente por mais tempo. O recipiente não terá fonte externa de aquecimento, e o objetivo é reduzir a transferência de energia térmica da água para o ambiente. Para comparar os materiais, a equipe consultou os valores aproximados de condutividade térmica: plástico, 0,2 W/(m·K); vidro, 1,0 W/(m·K); cerâmica, 1,5 W/(m·K); aço inoxidável, 16 W/(m·K); alumínio, 205 W/(m·K). Quanto menor a condutividade térmica, menor tende a ser a transferência de calor pelo material. Com base no texto e nos valores de condutividade térmica, qual material é o mais adequado para a parede externa do recipiente, considerando exclusivamente a necessidade de reduzir a perda de calor da água para o ambiente?

  1. A) Aço inoxidável
  2. B) Vidro
  3. C) Plástico
  4. D) Alumínio
  5. E) Cerâmica

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

  1. O objetivo do texto é reduzir a transferência de energia térmica da água para o ambiente, sem fonte externa de aquecimento. Portanto, o material ideal é aquele que conduz menos calor.
  2. O enunciado informa que, quanto menor a condutividade térmica, menor tende a ser a transferência de calor pelo material. Basta comparar os valores: plástico 0,2; vidro 1,0; cerâmica 1,5; aço inoxidável 16; alumínio 205, todos em W/(m·K).
  3. O menor valor é o do plástico, 0,2 W/(m·K). Logo, ele é o material que menos deixa o calor da água escapar para o ambiente.
  4. Por que as outras estão erradas: o vidro (1,0) e a cerâmica (1,5) conduzem mais calor que o plástico; o aço inoxidável (16) e o alumínio (205) são bons condutores e perderiam muito mais calor.
  5. O gabarito oficial (C, plástico) coincide com a resolução feita a partir dos dados. Considerando apenas a condutividade térmica, como pede o enunciado, não há discordância.

💡 Dica: Considere as propriedades térmicas dos materiais.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Senso comum

O aluno pode ter associado o aço inoxidável a isolamento por ser resistente e usado em recipientes térmicos, sem comparar o valor numérico de 16 W/(m·K) com o do plástico.

B Erradaerro: Conceitual

O aluno pode ter pensado que o vidro, por ser um material não metálico e transparente, isola bem, sem perceber que seu valor de 1,0 W/(m·K) é cinco vezes maior que o do plástico.

C Correta

O plástico apresenta o menor valor de condutividade térmica entre os materiais listados, 0,2 W/(m·K). Portanto, ele tende a conduzir menos energia térmica da água quente para o ambiente, atendendo ao critério estabelecido no enunciado.

D Erradaerro: Interpretação

O aluno pode ter confundido a propriedade desejada, marcando o material mais 'resistente' ou comum em utensílios de cozinha, ou invertido a regra e escolhido o maior valor de condutividade, que é o alumínio com 205 W/(m·K).

E Erradaerro: Senso comuma que mais engana

O aluno pode ter considerado a cerâmica isolante por ser um material pouco condutor no cotidiano, sem comparar o valor de 1,5 W/(m·K) com o menor valor da lista, do plástico.

Por que engana: Escolher materiais que não suportam altas temperaturas ou que conduzem calor inadequadamente para recipientes de água quente.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil
Bloom Analisar
Leitura baixo
Discriminação medio
Peso pedagógico medio
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade unica
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ situacional🧩 abertura
🎯 Conceito central

materiais para recipientes

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

propriedades dos materiais · transferencia de calor

📚 Reveja

Revisar as propriedades térmicas dos materiais.

⚠️ Erro mais comum

Escolher materiais que não suportam altas temperaturas ou que conduzem calor inadequadamente para recipientes de água quente.

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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