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Ciências8º anoBNCC EF08CI05Difícil⏱ medio

Uma escola avalia substituir aquecedores elétricos convencionais por bombas de calor. Qual argumento…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EF08CI05

Propor ações coletivas para otimizar o uso de energia elétrica em sua escola e/ou comunidade, com base na seleção de equipamentos segundo critérios de sustentabilidade (consumo de energia e eficiência energética) e hábitos de consumo responsável.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Uma escola avalia substituir aquecedores elétricos convencionais por bombas de calor. Qual argumento energético e ambiental justifica essa opção quando a eletricidade consumida é majoritariamente renovável?

  1. A) O COP das bombas de calor é sempre inferior a 1.
  2. B) Bombas de calor são menos eficientes que aquecedores elétricos.
  3. C) Aquecedores elétricos convencionais reutilizam calor perdido.
  4. D) Bombas de calor não podem funcionar com eletricidade renovável.
  5. E) Bombas de calor fornecem mais energia térmica que a elétrica consumida (COP>1), reduzindo consumo e emissões se a eletricidade for renovável.

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

  1. Identifique o que a questão pede: um argumento energético e ambiental para trocar aquecedores elétricos convencionais por bombas de calor, considerando que a eletricidade usada é majoritariamente renovável.
  2. Lembre o funcionamento básico. Um aquecedor elétrico por resistência transforma energia elétrica em calor praticamente na mesma proporção, ou seja, no máximo 1 unidade de calor para cada unidade de eletricidade. Já uma bomba de calor não cria calor a partir do nada: ela transfere calor de uma fonte externa (ar, água ou solo) para o ambiente, usando eletricidade apenas para acionar o compressor. Por isso, a energia térmica entregue pode ser maior que a elétrica consumida.
  3. O coeficiente de desempenho (COP) é a razão entre a energia térmica entregue e a energia elétrica consumida. Se o COP for maior que 1, a bomba entrega mais calor do que consome em eletricidade. Em condições típicas, o COP de bombas de calor costuma ficar entre 2 e 4, o que significa menor consumo de eletricidade para o mesmo aquecimento.
  4. Como a eletricidade é majoritariamente renovável, a energia consumida tem baixas emissões. Assim, consumir menos eletricidade para aquecer reduz também as emissões associadas. Esse é o argumento completo da alternativa E.
  5. Análise das demais alternativas. A: está errada, pois o COP de bombas de calor é normalmente maior que 1, não menor. B: está errada, pois bombas de calor são, em geral, mais eficientes que aquecedores por resistência. C: está errada, pois aquecedores elétricos convencionais não reutilizam calor perdido; eles apenas convertem eletricidade em calor. D: está errada, pois bombas de calor funcionam perfeitamente com eletricidade renovável, o que até potencializa o benefício ambiental.
  6. Conclusão: a alternativa correta é a E, que coincide com o gabarito oficial.

💡 Dica: Considere os benefícios das bombas de calor em relação ao consumo de energia renovável.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

O aluno acredita que, por haver perdas, o COP de qualquer equipamento precisa ser menor que 1, confundindo eficiência com razão entre energia útil e energia consumida.

B Erradaerro: Senso comuma que mais engana

O aluno supõe que qualquer equipamento sofisticado é menos eficiente que um aquecedor simples, ignorando que a bomba transfere calor do ambiente em vez de apenas convertê-lo.

Por que engana: Confundir a eficiência das bombas de calor com a dos aquecedores elétricos, acreditando que as bombas são sempre menos eficientes.

C Erradaerro: Conceitual

O aluno confunde reaproveitamento de calor com a conversão direta de eletricidade em calor feita pela resistência, achando que o aquecedor elétrico recupera calor perdido.

D Erradaerro: Interpretação

O aluno acredita que a bomba de calor depende de um tipo específico de eletricidade, sem perceber que ela funciona com qualquer fonte elétrica e que a renovabilidade apenas reduz as emissões.

E Correta

O coeficiente de desempenho (COP) das bombas de calor indica eficiência superior a 1, gerando mais calor por unidade de energia elétrica; com eletricidade limpa, as emissões totais caem.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil
Bloom Analisar
Leitura medio
Discriminação alto
Peso pedagógico alto
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade dupla
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ situacional🧩 progressao
🎯 Conceito central

bombas de calor

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

eficiência energética · fontes de energia renováveis

📚 Reveja

Estudar os princípios de eficiência energética e fontes de energia renovável.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a eficiência das bombas de calor com a dos aquecedores elétricos, acreditando que as bombas são sempre menos eficientes.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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