Em uma atividade sobre o aquecimento de superfícies urbanas, quatro placas metálicas idênticas receberam…
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
Em uma atividade sobre o aquecimento de superfícies urbanas, quatro placas metálicas idênticas receberam revestimentos de cores diferentes. Todas tinham a mesma massa, o mesmo calor específico e a mesma temperatura inicial de 25 °C. Foram colocadas lado a lado sob a mesma radiação solar, durante dez minutos, com a face inferior isolada termicamente. Como as perdas de calor foram consideradas desprezíveis nesse intervalo, a temperatura final de cada placa foi registrada: revestimento preto, 48 °C; revestimento vermelho, 42 °C; revestimento branco, 36 °C; revestimento prateado, 34 °C. Com base nas condições controladas do experimento, qual placa apresentou a maior absorção de radiação solar durante os dez minutos de exposição?
- A) Placa com revestimento vermelho
- B) Placa com revestimento prateado
- C) Placa com revestimento preto
- D) Todas as placas apresentaram a mesma absorção
- E) Placa com revestimento branco
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Como as placas têm mesma massa (m), mesmo calor específico (c) e mesma temperatura inicial, a energia absorvida por cada uma é proporcional à variação de temperatura, pois Q = m x c x ΔT. Como as perdas são desprezíveis e a face inferior está isolada, toda a energia absorvida fica na placa, e a maior absorção corresponde à maior variação de temperatura.
- Calculando ΔT = temperatura final menos 25 °C: preto 48 - 25 = 23 °C; vermelho 42 - 25 = 17 °C; branco 36 - 25 = 11 °C; prateado 34 - 25 = 9 °C.
- A maior variação é a da placa preta (23 °C), portanto ela absorveu mais radiação solar. Esse resultado coincide com o gabarito oficial, que é a letra C.
- Por que as outras estão erradas: a placa vermelha teve ΔT de 17 °C, menor que a preta; a placa prateada teve a menor variação (9 °C), logo a menor absorção; a placa branca teve ΔT de 11 °C; e a alternativa D é falsa, pois as temperaturas finais diferentes mostram que as absorções foram diferentes.
💡 Dica: Compare as temperaturas registradas para identificar a maior.
Alternativa por alternativa
O aluno associa a cor vermelha ao calor e assume que ela deve absorver mais, ou toma a segunda maior temperatura final como a maior absorção, sem comparar a variação de temperatura com a inicial.
O aluno acredita que o revestimento prateado, por ser brilhante e refletir muito a luz, absorve mais radiação, ou confunde a temperatura final mais baixa com a maior absorção.
As placas tinham a mesma massa, o mesmo calor específico e a mesma temperatura inicial, além de terem sido expostas à mesma radiação durante o mesmo intervalo. Portanto, a maior elevação de temperatura indica que a placa absorveu a maior quantidade de energia solar. A placa com revestimento preto passou de 25 °C para 48 °C, apresentando a maior variação de temperatura.
O aluno supõe que, como as placas têm mesma massa, mesmo calor específico e foram expostas às mesmas condições, deveriam absorver a mesma energia, sem perceber que temperaturas finais diferentes indicam quantidades de energia absorvidas diferentes.
Por que engana: O aluno pode confundir a temperatura mais alta com a menor absorção de radiação, pensando que a temperatura não reflete a capacidade de absorção.
O aluno lê mal os dados e toma a temperatura final de 36 °C como a maior absorção, ou acredita que a cor branca absorve igualmente todas as radiações, o que a levaria a ser a mais aquecida.
Raio-X da questão
absorção de radiação solar
avaliacao
absorção de radiação · temperatura de superfícies
Revisar os conceitos de absorção de calor e propriedades dos materiais.
O aluno pode confundir a temperatura mais alta com a menor absorção de radiação, pensando que a temperatura não reflete a capacidade de absorção.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Em um experimento realizado em uma escola, três placas metálicas de mesma massa, mesmo tamanho e mesmo material foram…
- Em uma atividade de Ciências, duas placas de alumínio com o mesmo tamanho e a mesma temperatura inicial foram pintadas…
- Em um experimento sobre aquecimento de superfícies, duas placas de alumínio idênticas, cada uma com massa de 0,5 kg e…
- Um experimento mediu a temperatura de três superfícies deixadas expostas ao sol por 2 horas. Os resultados foram: 1)…
- Um experimento foi realizado com duas superfícies, uma branca e uma preta, expostas à mesma intensidade de radiação…
- Um experimento foi realizado para medir a temperatura de diferentes superfícies expostas ao sol em um dia de verão…
Todas as questões de Calor Sensível, Latente e Trocas de Calor
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog