— Por que a caixa térmica de isopor mantém o alimento quente por mais tempo do que uma caixa de metal? —…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Utilizar o conhecimento das formas de propagação do calor para justificar a utilização de determinados materiais (condutores e isolantes) na vida cotidiana, explicar o princípio de funcionamento de alguns equipamentos (garrafa térmica, coletor solar etc.) e/ou construir soluções tecnológicas a partir desse conhecimento.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
— Por que a caixa térmica de isopor mantém o alimento quente por mais tempo do que uma caixa de metal? — perguntou Ana durante o mutirão de entrega de sopas em uma ONG. O responsável explicou que, no isopor, ocorrem poucas colisões entre moléculas de ar, reduzindo a transferência de calor por condução. Já o metal, por ser um bom condutor, permite que o calor interno seja rapidamente transferido para o exterior. Para testar, os voluntários mediram a temperatura inicial de 70 °C e observaram, após 2 horas, que a sopa na caixa de isopor estava a 55 °C, enquanto na caixa de metal havia caído para 40 °C. Analise o texto-base e identifique qual propriedade do isopor justifica sua eficiência em manter o calor no alimento por mais tempo.
- A) Sua densidade alta que impede o movimento de ar por convecção interna
- B) Sua baixa condutividade térmica que dificulta a transmissão de calor por condução
- C) Sua transparência ao calor que permite a passagem apenas de ondas ultravioleta
- D) Sua capacidade de armazenar calor internamente antes de liberá-lo lentamente
- E) Sua elevada capacidade de emitir radiação infravermelha para o ambiente externo
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- O texto compara duas caixas térmicas: uma de isopor e outra de metal. Na caixa de isopor a sopa perdeu 15 °C em 2 horas (de 70 °C para 55 °C), enquanto na de metal perdeu 30 °C (para 40 °C). Ou seja, o isopor reduz a perda de calor.
- O responsável explica que no isopor ocorrem poucas colisões entre moléculas de ar, reduzindo a transferência de calor por condução, e que o metal, por ser bom condutor, transfere o calor rapidamente para o exterior. A pergunta pede a propriedade do isopor que justifica essa eficiência.
- A propriedade que explica o resultado é a baixa condutividade térmica: o isopor conduz mal o calor, por isso o calor interno demora a atravessar as paredes da caixa. Essa é a alternativa B, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas:
- A) Densidade alta não é a propriedade citada; além disso, o isopor é um material pouco denso, cheio de ar, e o texto fala em movimento de ar por condução e não em convecção.
- C) Transparência ao calor não justifica o efeito e o texto não fala em ultravioleta.
- D) O isopor não armazena calor para liberá-lo depois; ele apenas dificulta a passagem do calor.
- E) Emitir radiação infravermelha em alta intensidade aumentaria a perda de calor, o oposto do que ocorre com o isopor.
💡 Dica: Leia o texto e relacione a propriedade do isopor com a transferência de calor.
Alternativa por alternativa
O aluno associa isolamento térmico a material denso e acredita que a densidade alta impede o movimento do ar, confundindo massa por volume com a dinâmica de convecção.
Por que engana: Confundir condutividade térmica com densidade ou capacidade de armazenamento de calor.
Baixa condutividade reduz transferência de calor por condução, como descrito no texto-base.
O aluno interpreta 'transparência' como sinônimo de bom isolante e acredita que o calor passa seletivamente, o que não aparece no texto.
O aluno imagina que o isopor funciona como um reservatório que guarda calor e o devolve aos poucos, em vez de simplesmente dificultar a passagem do calor.
O aluno acredita que um material que emite muito infravermelho ajuda a manter o calor, quando na verdade essa emissão provoca perda de energia para o ambiente.
Raio-X da questão
condutividade térmica do isopor
diagnostico
transferência de calor por condução · propriedades dos materiais
Estude propriedades térmicas dos materiais e condução de calor.
Confundir condutividade térmica com densidade ou capacidade de armazenamento de calor.
pensamento_critico
cotidiano
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