Elabore um relatório curto para públicos variados comparando dois materiais para fachada: Material A (fibra de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Comunicar, para públicos variados, em diversos contextos, resultados de análises, pesquisas e/ou experimentos, elaborando e/ou interpretando textos, gráficos, tabelas, símbolos, códigos, sistemas de classificação e equações, por meio de diferentes linguagens, mídias, tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC), de modo a participar e/ou promover debates em torno de temas científicos e/ou tecnológicos de relevância sociocultural e ambiental.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Elabore um relatório curto para públicos variados comparando dois materiais para fachada: Material A (fibra de vidro) k = 0,04 W·m?¹·K?¹, L = 0,05 m; Material B (polímero) k = 0,20 W·m?¹·K?¹, L = 0,02 m. Área da fachada A = 10 m² e diferença de temperatura ?T = 20 K. Calcule os fluxos de calor Q? = k·A·?T/L (W) para cada material e avalie isolamento térmico e risco de incêndio (polímero inflamável, ponto de ignição 300 °C).
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Cálculos: Q? = k·A·?T/L (unidades: W). Para A: k=0,04 W·m?¹·K?¹, L=0,05 m, A=10 m², ?T=20 K ? Q?_A = 0,04·10·20 / 0,05 = 8 / 0,05 = 160 W. Para B: k=0,20 W·m?¹·K?¹, L=0,02 m ? Q?_B = 0,20·10·20 / 0,02 = 40 / 0,02 = 2000 W. Avaliação: Material A permite transferência de calor muito menor (160 W) que B (2000 W), portanto A é muito melhor isolante térmico. Risco de incêndio: o polímero é inflamável (ponto de ignição ~300 °C) e, devido ao maior fluxo de calor, superfícies e componentes adjacentes aquecem mais rápido, aumentando probabilidade de ignição em condições anômalas; fibra de vidro é não-combustível, reduzindo risco. Recomendação: usar Material A para melhorar eficiência energética e segurança; se o polímero for necessário por outras razões, aplicar revestimento ou tratamento ignífugo, barreiras térmicas e sistemas de ventilação para mitigar risco térmico.
Explicação
Os cálculos realizados demonstram que o Material A, com menor condutividade térmica, apresenta um fluxo de calor significativamente inferior ao do Material B, indicando melhor desempenho em isolamento térmico. Além disso, a análise do risco de incêndio revela que o polímero, por ser inflamável, apresenta maior probabilidade de ignição em situações críticas, enquanto a fibra de vidro, sendo não-combustível, oferece maior segurança. Portanto, a escolha do Material A é justificada tanto pela eficiência energética quanto pela mitigação de riscos.
Raio-X da questão
fluxo de calor e isolamento térmico
avaliacao
fluxo de calor · isolamento térmico
Revisar a fórmula do fluxo de calor e propriedades térmicas dos materiais.
O aluno pode confundir os valores de k e L, aplicando a fórmula de forma incorreta e, consequentemente, obtendo resultados errados para o fluxo de calor.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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