Um pequeno viveiro tem paredes com área total de 10 m² e coeficiente global U = 1,5 W·m?²·K?¹. Se a diferença…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um pequeno viveiro tem paredes com área total de 10 m² e coeficiente global U = 1,5 W·m?²·K?¹. Se a diferença de temperatura interna-externa é 15 K, calcule a taxa de perda de calor por condução P = U·A·?T.
- A) P = 2·10·15 = 300 W
- B) P = 1,5·20·15 = 450 W
- C) P = 1,5·10·10 = 150 W
- D) P = 1,5·5·15 = 112,5 W
- E) P = 1,5·10·15 = 225 W.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identificar os dados do enunciado. A área total das paredes é A = 10 m², o coeficiente global é U = 1,5 W/(m^2 K) e a diferença de temperatura interna-externa é ΔT = 15 K. Passo 2: Aplicar a fórmula da condução P = U·A·ΔT, substituindo os valores: P = 1,5 · 10 · 15. Passo 3: Calcular: 1,5 · 10 = 15 e 15 · 15 = 225, logo P = 225 W. Passo 4: Conferir as unidades: W/(m^2 K) · m^2 · K = W, então a unidade final é watt, coerente com uma taxa de energia por tempo. Passo 5: Por que as outras estão erradas. A) usa U = 2 em vez de 1,5, valor que não está no enunciado. B) usa área de 20 m² em vez de 10 m², dobrando a área sem justificativa. C) usa ΔT = 10 K em vez de 15 K, trocando o dado da temperatura. D) usa área de 5 m² em vez de 10 m², tomando metade da área total. Conclusão: a alternativa correta é a E, que coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Aplique a fórmula P = U·A·ΔT para encontrar a resposta.
Alternativa por alternativa
O aluno trocou o coeficiente U = 1,5 pelo valor 2, possivelmente por leitura descuidada do enunciado ou por confusão com outro número.
O aluno usou a área de 20 m², provavelmente dobrando a área total de 10 m² por achar que as paredes teriam duas faces ou que deveria contar a área duas vezes.
Por que engana: O aluno pode confundir as áreas ou os valores do coeficiente U, resultando em um cálculo incorreto da taxa de perda de calor.
O aluno usou ΔT = 10 K em vez de 15 K, trocando o dado da diferença de temperatura por descuido na substituição.
O aluno usou a área de 5 m², metade da área total informada, provavelmente por interpretar que só uma parte das paredes deveria ser considerada.
Usa-se P = U·A·?T com U em W·m?²·K?¹, A=10 m² e ?T=15 K; produto dá potência em W.
Raio-X da questão
perda de calor por condução
avaliacao
cálculo de perda de calor · coeficiente de transferência de calor
Revisar a fórmula de condução de calor e suas variáveis.
O aluno pode confundir as áreas ou os valores do coeficiente U, resultando em um cálculo incorreto da taxa de perda de calor.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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