Um par de luvas isolantes tem área A = 0,06 m², espessura L = 0,008 m e condutividade térmica k = 0,04…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Questão
Um par de luvas isolantes tem área A = 0,06 m², espessura L = 0,008 m e condutividade térmica k = 0,04 W/(m·K). Se a pele está a 32 °C e o ar externo a 2 °C, calcule a taxa de perda de calor Q? através de uma luva usando Q? = k·A·?T / L (?T em K).
- A) Q? = 5,0 W
- B) Q? = 12,0 W
- C) Q? = 15,0 W
- D) Q? = (0,04·0,06·30)/0,008 = 9,0 W.
- E) Q? = 3,0 W
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identificar os dados. A = 0,06 m², L = 0,008 m, k = 0,04 W/(m·K), temperatura da pele = 32 °C e temperatura do ar externo = 2 °C. Passo 2: Calcular a diferença de temperatura. ΔT = 32 - 2 = 30 K. Passo 3: Aplicar a fórmula Q = k·A·ΔT / L. Numerador: 0,04 · 0,06 · 30 = 0,072. Passo 4: Dividir pela espessura: 0,072 / 0,008 = 9,0 W. Passo 5: Comparar com o gabarito. O resultado obtido, 9,0 W, coincide com a alternativa D, que é o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A (5,0 W) não corresponde a nenhum cálculo correto com os dados; B (12,0 W) exigiria uma diferença de temperatura de 40 K, que não existe no enunciado; C (15,0 W) exigiria ΔT de 50 K, também incompatível; E (3,0 W) exigiria ΔT de 10 K, valor que não é a diferença entre 32 °C e 2 °C.
💡 Dica: Aplique a fórmula de condução de calor para encontrar Q.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente errou na multiplicação ou na divisão por L, obtendo um valor que não corresponde ao produto k·A·ΔT dividido por 0,008.
O aluno provavelmente calculou mal a diferença de temperatura, usando algo próximo de 40 K em vez de 30 K, possivelmente por erro de subtração ou soma.
Por que engana: Confundir a fórmula da taxa de perda de calor, utilizando valores incorretos para a diferença de temperatura ou a espessura.
O aluno provavelmente usou uma diferença de temperatura incorreta (cerca de 50 K) ou aplicou mal a fórmula, sem fazer a subtração 32 - 2 corretamente.
?T = 32-2 = 30 K. Q? = k A ?T / L = 0,04·0,06·30/0,008 = 9,0 W; indica taxa de perda por luva em condições dadas.
O aluno provavelmente considerou ΔT igual a 10 K ou cometeu erro de potência de 10 na divisão pela espessura, reduzindo o resultado final.
Raio-X da questão
taxa de perda de calor
avaliacao
taxa de perda de calor · condutividade térmica
Revisar a fórmula de condução de calor e suas variáveis.
Confundir a fórmula da taxa de perda de calor, utilizando valores incorretos para a diferença de temperatura ou a espessura.
saude
tomada_decisao
cientifico
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