Em Manaus, uma escola avalia materiais para isolamento do telhado. Dados por m²: EPS (k=0,035 W/m·K, d=0,05…
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 Manaus, uma escola avalia materiais para isolamento do telhado. Dados por m²: EPS (k=0,035 W/m·K, d=0,05 m), telha cerâmica (k=1,0, d=0,01 m), chapa alumínio (k=205, d=0,002 m), feno prensado (k=0,06, d=0,20 m), concreto (k=1,4, d=0,08 m). Se ?T=12 K, qual material reduz mais o fluxo de calor por m²?
- A) Concreto armado — é o material com menor transferência térmica.
- B) Feno prensado (isolante natural) — menor fluxo de calor.
- C) Chapa de alumínio — reduz mais o calor por m².
- D) Telha cerâmica — apresenta o menor fluxo de calor.
- E) EPS (poliestireno expandido) — melhor isolamento.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- O fluxo de calor por m² através de uma camada plana é q = k x ΔT / d, em que k é a condutividade térmica, ΔT a diferença de temperatura (12 K, indicada pelo símbolo ? no enunciado) e d a espessura. Quanto menor q, melhor o material reduz a transferência de calor. Passo 2: Calculando o EPS: q = 0,035 x 12 / 0,05 = 8,4 W/m². Passo 3: Telha cerâmica: q = 1,0 x 12 / 0,01 = 1200 W/m². Passo 4: Chapa de alumínio: q = 205 x 12 / 0,002 = 1 230 000 W/m², o maior fluxo de todos. Passo 5: Feno prensado: q = 0,06 x 12 / 0,20 = 3,6 W/m². Passo 6: Concreto: q = 1,4 x 12 / 0,08 = 210 W/m². Passo 7: Comparando, o menor fluxo é do feno prensado (3,6 W/m²), seguido do EPS (8,4 W/m²). Logo, a alternativa B está correta e coincide com o gabarito oficial. Passo 8: Por que as outras estão erradas: A) o concreto tem fluxo de 210 W/m², muito maior que o do feno; C) o alumínio é excelente condutor, com fluxo enorme; D) a telha cerâmica tem fluxo de 1200 W/m², bem acima do feno; E) o EPS tem a menor condutividade, mas sua espessura menor reduz o efeito, e o fluxo (8,4 W/m²) fica acima do feno.
💡 Dica: Calcule a resistência térmica de cada material e compare.
Alternativa por alternativa
Acredita que o concreto, por ser material denso e sólido, bloqueia melhor o calor. Não percebe que o concreto tem condutividade alta (k=1,4), o que favorece a passagem de calor.
Por que engana: Confundir a condutividade térmica dos materiais, escolhendo um que não é o melhor isolante.
Feno: q = 0,06·12/0,20 = 3,6 W/m², menor entre as opções; melhor isolamento térmico.
Supõe que o metal, por ser uma chapa fina e refletiva, funciona como barreira térmica. Ignora que o alumínio tem condutividade altíssima (k=205), o que faz o fluxo ser enorme.
Considera a telha cerâmica uma boa barreira só por ser um material de construção comum e usado em telhados. Não aplica a fórmula q = k x ΔT / d, na qual a telha tem fluxo de 1200 W/m².
Escolhe o EPS apenas por ter a menor condutividade (k=0,035) entre os materiais citados com espessura comparável. Esquece que o EPS tem espessura menor que o feno (0,05 m contra 0,20 m) e que a espessura também reduz o fluxo.
Raio-X da questão
fluxo de calor
avaliacao
fluxo de calor · isolamento térmico
Revisar os conceitos de condução de calor e resistência térmica.
Confundir a condutividade térmica dos materiais, escolhendo um que não é o melhor isolante.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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