Uma oficina em Recife anotou condutividades térmicas: Alumínio 205 W/m·K; Aço 50 W/m·K; Madeira 0,12 W/m·K…

Questão

Uma oficina em Recife anotou condutividades térmicas: Alumínio 205 W/m·K; Aço 50 W/m·K; Madeira 0,12 W/m·K. Analisando esses dados, ao usar duas alavancas idênticas (uma de alumínio, outra de madeira) sob fricção prolongada, qual consequência térmica é esperada?

1. A) Ambas não trocarão calor com as mãos do operador, pois condução só ocorre em líquidos.
2. B) A de madeira conduzirá calor mais rápido que a de alumínio, aquecendo todo o braço em pouco tempo.
3. C) A alavanca de alumínio reduzirá o atrito por conduzir calor, exigindo menos esforço.
4. D) A de madeira produzirá mais calor total que a de alumínio pelo mesmo trabalho realizado.
5. E) A alavanca de alumínio difundirá o calor rapidamente ao longo do braço, podendo aquecer as partes afastadas mais que a de madeira.

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

1. A condutividade térmica mede a facilidade com que o calor atravessa um material. Quanto maior o valor em W/m·K, mais rápido o calor se propaga. Comparando os dados: alumínio 205, aço 50 e madeira 0,12. O alumínio conduz cerca de 1700 vezes mais calor que a madeira.
2. Na fricção prolongada, o atrito gera calor na região de contato. Na alavanca de madeira, esse calor fica concentrado perto do ponto de atrito, pois a madeira conduz mal e quase não o espalha. Na alavanca de alumínio, o calor se difunde rapidamente pelo corpo metálico.
3. Assim, a alavanca de alumínio distribui o calor ao longo de todo o seu comprimento em pouco tempo, podendo aquecer as partes afastadas do atrito mais do que a de madeira, que permanece quente só na região de contato. Isso corresponde exatamente à alternativa E, que é a correta e coincide com o gabarito oficial.
4. Por que as outras estão erradas: A) condução ocorre em sólidos, como os próprios dados mostram, e não só em líquidos. B) inverte os valores, pois é o alumínio que conduz mais rápido. C) a condução de calor não reduz o atrito, e sim distribui a energia térmica gerada. D) como as alavancas são idênticas e sofrem o mesmo trabalho de atrito, o calor total gerado é semelhante, e a madeira não produz mais calor só por ser isolante.

💡 Dica: Compare as condutividades e relacione-as à rapidez de propagação do calor.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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