Considere um protótipo de um sistema de aquecimento que utiliza um isolamento térmico. Quais variáveis devem…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Considere um protótipo de um sistema de aquecimento que utiliza um isolamento térmico. Quais variáveis devem ser testadas para avaliar a eficiência do sistema? Justifique sua escolha.
- A) Somente a temperatura interna.
- B) Espessura do isolamento apenas.
- C) Temperatura e tempo de aquecimento.
- D) Temperatura interna, externa, espessura do isolamento e tempo.
- E) Nenhuma variável é necessária.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Eficiência de um sistema de aquecimento com isolamento térmico significa conseguir manter ou elevar a temperatura interna gastando o mínimo de energia e de tempo, com perdas pequenas para o ambiente. Para avaliar isso, é preciso medir grandezas que expliquem a troca de calor. Passo 2: A temperatura interna mostra o desempenho útil do sistema, pois indica se o objetivo de aquecimento foi atingido. Passo 3: A temperatura externa é necessária como referência de perda, porque a diferença entre interna e externa determina o fluxo de calor que atravessa o isolamento. Passo 4: A espessura do isolamento é a variável de projeto que está sendo avaliada, pois é ela que controla a resistência térmica e, portanto, a eficiência. Passo 5: O tempo mostra a velocidade do aquecimento e a evolução das perdas ao longo da operação, permitindo comparar consumo e desempenho. Passo 6: Assim, a alternativa D é a única que reúne todas as variáveis necessárias para uma avaliação completa. A alternativa A é incompleta, pois ignora a perda para o exterior, o isolamento e o tempo. A alternativa B é insuficiente, pois a espessura sozinha não mostra o resultado térmico obtido. A alternativa C deixa de lado a temperatura externa e a espessura, que definem as perdas. A alternativa E está errada, pois avaliar eficiência exige medições.
💡 Dica: Liste as variáveis e explique sua relevância.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que basta medir a temperatura interna para saber se o sistema é eficiente, ignorando que a eficiência depende das perdas para o ambiente.
O aluno associa eficiência apenas ao material ou à espessura do isolamento, sem perceber que é preciso medir o resultado térmico e as condições do teste.
O aluno considera que temperatura e tempo bastam, sem perceber que a temperatura externa e a espessura do isolamento são necessárias para avaliar as perdas de calor.
Por que engana: O aluno pode confundir a importância de apenas medir a temperatura interna, desconsiderando outras variáveis relevantes para a eficiência do sistema.
Essas variáveis impactam diretamente a eficiência do sistema.
O aluno acha que a eficiência pode ser julgada apenas pela observação do protótipo, sem medições, por senso comum de que o isolamento funciona sem necessidade de testes.
Raio-X da questão
eficiência de sistemas térmicos
avaliacao
eficiência de sistemas térmicos · isolamento térmico
Revisar os princípios de isolamento térmico e suas variáveis de eficiência.
O aluno pode confundir a importância de apenas medir a temperatura interna, desconsiderando outras variáveis relevantes para a eficiência do sistema.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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