Em um laboratório de uma escola pública, estudantes compararam materiais usados na fabricação de painéis…
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
Em um laboratório de uma escola pública, estudantes compararam materiais usados na fabricação de painéis solares. Eles observaram que o aquecimento excessivo reduz o rendimento elétrico do painel e que a quantidade de radiação absorvida influencia a corrente produzida. Por isso, a equipe estabeleceu dois critérios para selecionar o material: facilitar a transferência do calor para o ambiente e aproveitar a maior quantidade possível da luz incidente. Com base nessas observações, quais propriedades do material devem ser priorizadas para otimizar o funcionamento do painel solar?
- A) Expansão térmica e transparência luminosa
- B) Condutividade térmica e absorptividade luminosa
- C) Isolamento térmico e fluorescência luminosa
- D) Capacidade térmica e refletância luminosa
- E) Emissividade térmica e transmitância luminosa
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- O enunciado traz dois critérios. O primeiro é facilitar a transferência do calor para o ambiente, o que exige um material de alta condutividade térmica, pois o excesso de aquecimento reduz o rendimento elétrico do painel. O segundo é aproveitar a maior quantidade possível da luz incidente, o que exige alta absortividade luminosa, já que a radiação absorvida é que gera a corrente. Passo 2: Logo, as propriedades a priorizar são condutividade térmica e absortividade luminosa, alternativa B. Passo 3: A alternativa A está errada porque expansão térmica não describe a transferência de calor e transparência luminosa significa deixar a luz atravessar o material, o contrário de aproveitá-la. Passo 4: A alternativa C está errada porque isolamento térmico dificulta a saída do calor, indo contra o primeiro critério, e fluorescência é a reemissão de luz, não sua absorção. Passo 5: A alternativa D está errada porque capacidade térmica mede a quantidade de calor que o material armazena, não a facilidade de transferi-lo, e refletância luminosa significa refletir a luz, o que reduz o aproveitamento. Passo 6: A alternativa E está errada porque emissividade térmica se refere à emissão de radiação infravermelha pela superfície, não à condução do calor, e transmitância luminosa indica que a luz atravessa o material sem ser aproveitada. Passo 7: O gabarito oficial B está correto, sem divergências.
💡 Dica: Considere as propriedades térmicas e ópticas do material.
Alternativa por alternativa
O aluno associa transferência de calor à expansão térmica, que é a dilatação do material com o aumento da temperatura, e acha que transparência luminosa é desejável por deixar entrar luz.
Por que engana: Escolher propriedades que não estão diretamente relacionadas à eficiência dos painéis solares, como toxicidade ou custo, em vez de focar nas propriedades físicas relevantes.
A condutividade térmica elevada favorece a transferência do calor gerado para o ambiente, reduzindo o aquecimento excessivo do painel. A absorptividade luminosa elevada permite que uma parcela maior da radiação incidente seja aproveitada no processo de conversão de energia. Portanto, essas são as propriedades diretamente relacionadas aos dois critérios apresentados no texto.
O aluno inverte o critério térmico, supondo que isolar o calor ajuda a dissipá-lo, e confunde a absorção da luz com fluorescência, que é a emissão de luz pelo material.
O aluno confunde a capacidade de armazenar calor com a facilidade de transferi-lo para o ambiente, e acredita que refletir a luz aumenta o aproveitamento solar.
O aluno confunde a emissão de radiação térmica pela superfície com a condução do calor para o ambiente, e acha que deixar a luz atravessar o material é uma forma de aproveitá-la.
Raio-X da questão
eficiência de painéis solares
diagnostico
propriedades dos materiais · eficiência energética
Revisar as propriedades dos materiais que afetam a eficiência de dispositivos fotovoltaicos.
Escolher propriedades que não estão diretamente relacionadas à eficiência dos painéis solares, como toxicidade ou custo, em vez de focar nas propriedades físicas relevantes.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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