Física2ª sérieBNCC EM13CNT102Difícil⏱ medio

Durante uma competição de verão, um grupo de estudantes deve projetar um protótipo de uma caixa térmica…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT102

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

Durante uma competição de verão, um grupo de estudantes deve projetar um protótipo de uma caixa térmica eficiente. Eles decidiram usar isopor e plástico. Que fatores térmicos devem considerar para maximizar a eficiência térmica do dispositivo?

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Os estudantes devem considerar a condução, convecção e radiação térmica, além de escolher materiais com baixa condutividade térmica. Devem avaliar a espessura do isolamento e a vedação para evitar troca de calor indesejada. Uma análise de custo-efetividade dos materiais também é necessária para garantir que o protótipo seja sustentável.

Explicação

A resposta aborda os principais modos de transferência de calor que podem afetar a eficiência térmica da caixa, como condução, convecção e radiação. A escolha de materiais com baixa condutividade e a consideração da espessura do isolamento são essenciais para minimizar a troca de calor. Além disso, a análise de custo-efetividade garante que o projeto não apenas funcione bem, mas também seja viável economicamente.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Criar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ situacional🧩 desafio

🎯 Conceito central

eficiência térmica

📌 Objetivo

fixacao

🧱 Pré-requisitos

transferência de calor · isolamento térmico

📚 Reveja

Revisar os princípios de transferência de calor e isolamento térmico.

⚠️ Erro mais comum

Os alunos podem esquecer de considerar a importância do material isolante e focar apenas na forma da caixa térmica.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

criatividade

🏫 Contexto

cotidiano

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