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Química2ª sérieBNCC EM13CNT307Fácil⏱ medio

Durante o desenvolvimento de um celular, uma equipe comparou dois materiais para fabricar a estrutura…

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 o desenvolvimento de um celular, uma equipe comparou dois materiais para fabricar a estrutura responsável por dissipar o calor do aparelho. As peças tinham o mesmo formato e foram submetidas às mesmas condições de uso. O material X apresentou condutividade térmica de 237 W/(m·K), e a temperatura do aparelho após 20 minutos de funcionamento foi de 42 °C. O material Y apresentou condutividade térmica de 0,3 W/(m·K), e a temperatura atingiu 68 °C. O aumento excessivo da temperatura pode reduzir o desempenho e a vida útil dos componentes eletrônicos. Com base nos dados do teste, qual conclusão explica a importância da escolha de materiais na fabricação de produtos eletrônicos?

  1. A) A seleção do material pode manter a temperatura do aparelho independente do funcionamento.
  2. B) A seleção do material pode eliminar a necessidade de dissipar o calor produzido.
  3. C) A seleção do material pode aumentar a temperatura quando sua condutividade térmica cresce.
  4. D) A seleção do material pode tornar equivalentes peças submetidas às mesmas condições.
  5. E) A seleção do material pode controlar a dissipação de calor e preservar o funcionamento do aparelho.

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

  1. Leia os dados do teste. Os dois materiais tinham o mesmo formato e foram submetidos às mesmas condições de uso. O material X, com condutividade térmica de 237 W/(m·K), manteve o aparelho a 42 °C após 20 minutos. O material Y, com condutividade de 0,3 W/(m·K), elevou a temperatura para 68 °C.
  2. Interprete a relação entre condutividade e temperatura. A condutividade térmica mede a facilidade com que o calor atravessa um material. Quanto maior a condutividade, mais rapidamente o calor produzido pelos componentes é conduzido para fora, e menor é o acúmulo de calor. Por isso, o material X, de alta condutividade, apresentou temperatura bem menor que o material Y.
  3. Relacione o resultado com o enunciado. O texto afirma que o aumento excessivo da temperatura reduz o desempenho e a vida útil dos componentes eletrônicos. Logo, escolher um material com alta condutividade ajuda a controlar a dissipação de calor e a preservar o funcionamento do aparelho. Isso corresponde exatamente à alternativa E.
  4. Analise as demais alternativas. A) está errada, pois o material não mantém a temperatura independentemente do funcionamento; o teste mostra variação de temperatura conforme o material. B) está errada, pois nenhum material elimina a produção de calor, apenas afeta como ele é dissipado. C) está errada, pois, segundo os dados, maior condutividade está associada a menor temperatura, não a maior. D) está errada, pois os materiais produziram temperaturas diferentes, logo as peças não são equivalentes.
  5. Conclusão. A alternativa correta é a E, gabarito oficial.

💡 Dica: Considere os impactos ambientais e funcionais dos materiais.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Interpretação

O aluno pode ter entendido que o material deve manter a temperatura constante, ignorando que o teste mostra temperaturas diferentes conforme o material usado sob o mesmo uso.

B Erradaerro: Conceitual

O aluno pode acreditar que um material adequado elimina totalmente o calor gerado, em vez de apenas facilitar sua dissipação.

C Erradaerro: Procedimental

O aluno pode ter invertido a relação entre condutividade e temperatura, achando que materiais mais condutores aquecem mais, o que contraria os dados (42 °C com 237 contra 68 °C com 0,3).

D Erradaerro: Interpretação

O aluno pode ter focado apenas no fato de as peças terem mesmo formato e condições de uso, ignorando que os resultados de temperatura foram diferentes.

E Correta

O material X possui maior condutividade térmica e manteve o aparelho em temperatura mais baixa que o material Y. Como o aquecimento excessivo pode prejudicar o desempenho e a vida útil dos componentes, a escolha do material interfere diretamente no funcionamento e na durabilidade do produto.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil
Leitura medio
Discriminação medio
Peso pedagógico medio
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade dupla
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ interpretativa🧩 progressao
🎯 Conceito central

materiais eletrônicos

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

propriedades dos materiais · funcao dos materiais em dispositivos

📚 Reveja

Revisar a relação entre materiais e suas propriedades em eletrônicos.

⚠️ Erro mais comum

Achar que a escolha do material nao influencia desempenho, ignorando propriedades eletricas e mecanicas.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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