Uma cooperativa de agricultores precisa transportar hortaliças por seis horas, mantendo-as resfriadas com gelo…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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
Uma cooperativa de agricultores precisa transportar hortaliças por seis horas, mantendo-as resfriadas com gelo e reduzindo a entrada de calor do ambiente. Para escolher o revestimento de uma caixa térmica, foram comparados materiais de mesma espessura. A resistência térmica de uma camada é inversamente proporcional à sua condutividade térmica: quanto menor a condutividade, maior a dificuldade para a passagem de calor. Os valores medidos foram: cobre, 390 W/(m·K); aço, 50 W/(m·K); vidro, 1,0 W/(m·K); cerâmica, 1,5 W/(m·K); espuma de poliestireno, 0,03 W/(m·K). Com base nos dados, qual alternativa relaciona o material de maior resistência térmica à aplicação mais adequada para reduzir a entrada de calor na caixa durante o transporte?
- A) Vidro em janela residencial.
- B) Cobre em panela de cozinha.
- C) Aço em estrutura de suporte.
- D) Cerâmica em revestimento decorativo.
- E) Espuma de poliestireno em caixa térmica.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- A resistência térmica de uma camada é inversamente proporcional à condutividade térmica. Logo, o material de maior resistência térmica é o de menor condutividade. Comparando os valores: cobre 390, aço 50, cerâmica 1,5, vidro 1,0 e espuma de poliestireno 0,03 W/(m·K). O menor valor é o da espuma de poliestireno (0,03 W/(m·K)), portanto ela tem a maior resistência térmica.
- Para reduzir a entrada de calor em uma caixa térmica que transporta hortaliças resfriadas com gelo por seis horas, o revestimento ideal é o de maior resistência à passagem de calor. Assim, a espuma de poliestireno em caixa térmica é a aplicação mais adequada, pois une o melhor isolamento dos materiais listados a uma função que exatamente exige isolamento.
- Por que as outras estão erradas: A) o vidro tem condutividade 1,0, muito maior que a da espuma, então isola bem menos; B) o cobre é um excelente condutor (390), o que é ruim para panela que deve transmitir calor e inadequado para isolar; C) o aço tem alta condutividade (50) e serve para estrutura por resistência mecânica, não térmica; D) a cerâmica tem condutividade 1,5, maior que a do vidro, e portanto oferece menos resistência térmica do que a espuma.
- Conclusão: a alternativa correta é a E, que coincide com o gabarito oficial. Não há divergência com o gabarito.
💡 Dica: Pense em materiais usados em altas temperaturas.
Alternativa por alternativa
O aluno supõe que o vidro é um bom isolante térmico, talvez pela ideia cotidiana de que janelas de vidro mantêm a casa protegida, sem comparar a condutividade 1,0 com a da espuma de 0,03.
O aluno acredita que materiais que conduzem bem o calor também são bons para isolar, ou seja, confunde alta condutividade com alta resistência térmica, invertendo a relação de proporcionalidade inversa.
O aluno confunde resistência mecânica (capacidade de suportar cargas, típica de estruturas) com resistência térmica, associando a robustez do aço à capacidade de barrar o calor.
O aluno supõe que a cerâmica é isolante por ser um material não metálico e usado em fornos e telhas, sem perceber que sua condutividade de 1,5 é maior que a do vidro e da espuma, logo sua resistência térmica é menor.
Por que engana: Confundir materiais com alta condutividade térmica como metais com materiais de alta resistência térmica, escolhendo opções erradas.
A espuma de poliestireno apresenta a menor condutividade térmica entre os materiais analisados. Como a resistência térmica é inversamente proporcional à condutividade, esse material oferece a maior resistência à passagem de calor e é adequado para revestir caixas térmicas.
Raio-X da questão
resistência térmica
avaliacao
propriedades dos materiais · conceito de resistencia termica
Revisar propriedades de materiais e suas aplicações em química.
Confundir materiais com alta condutividade térmica como metais com materiais de alta resistência térmica, escolhendo opções erradas.
cientifico
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