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Dados ilustrativos: levantamentos recentes indicam que em regiões semiáridas, edificações residenciais…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT102

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

Dados ilustrativos: levantamentos recentes indicam que em regiões semiáridas, edificações residenciais enfrentam picos de temperatura interna superiores a 35 °C, mesmo com uso de isolamento tradicional. Em um teste comparativo, duas protótipos de cobertura receberam: (i) camada de feno compactado (k=0,05 W/m·K) de 0,15 m; (ii) manta de PET reciclado (k=0,03 W/m·K) de 0,10 m. Com radiação solar média de 800 W/m2, as temperaturas máximas internas foram 36 °C (i) e 34 °C (ii). Com base no texto-base, identifique a intervenção que reduziria mais a temperatura interna máxima da edificação.

  1. A) Melhorar ventilacao interna durante as horas de sol intenso
  2. B) Incorporar material de mudanca de fase no forro
  3. C) Cobrir o telhado com vegetacao de cobertura viva
  4. D) Aumentar a espessura da alvenaria de barro
  5. E) Aplicar pintura refletiva com alta reflectância solar no telhado

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

  1. Calcular a resistência térmica de cada cobertura pela relação R = espessura / k. Para o feno: 0,15 / 0,05 = 3,0 m^2·K/W. Para a manta de PET: 0,10 / 0,03 = 3,33 m^2·K/W. A manta tem maior resistência, mas o protótipo com feno teve temperatura máxima interna maior (36 °C contra 34 °C). Isso mostra que o isolamento sozinho não explica toda a redução de temperatura.
  2. Observar que o problema descrito é o ganho de calor por radiação solar de 800 W/m^2 incidindo sobre a cobertura. A intervenção mais eficaz é a que reduz a quantidade de energia solar absorvida pelo telhado, antes que ela atravesse a cobertura e aqueça o interior.
  3. Analisar a alternativa E. A pintura com alta reflectância solar reflete grande parte da radiação incidente, diminuindo a absorção de calor logo na superfície externa. Essa é a ação que atua diretamente sobre a principal fonte de calor, por isso é a melhor resposta. Alternativa correta, de acordo com a análise: E. Concordo com o gabarito oficial.
  4. Verificar as demais alternativas. A ventilação interna (A) remove calor do ar, mas não impede a entrada de radiação pelo telhado e pode trazer ar já quente em regiões semiáridas. O material de mudança de fase (B) absorve calor, porém tem capacidade limitada e só ajuda até saturar, sem reduzir o fluxo de entrada. A cobertura vegetal (C) pode reduzir o aquecimento por sombreamento e evapotranspiração, mas depende de água e manutenção e, em regiões semiáridas, tende a ser menos prática que a pintura refletiva. Aumentar a espessura da alvenaria de barro (D) altera a inércia térmica das paredes, mas o texto trata da cobertura, que é o ponto de maior ganho solar.
  5. Observação: o texto-base não quantifica o efeito de cada intervenção, então a conclusão se baseia no princípio físico de redução do ganho de radiação solar e na comparação dos dados dos protótipos.

💡 Dica: Analise as propriedades dos materiais e suas influências na temperatura interna.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Senso comum

Acredita que a ventilação interna retira calor da casa de forma suficiente, sem perceber que o ganho principal vem da radiação que atravessa o telhado. Em regiões semiáridas, o ar externo também está quente, o que limita o efeito.

B Erradaerro: Conceituala que mais engana

Supõe que o material de mudança de fase absorve calor indefinidamente e reduz a temperatura máxima de forma significativa. Não considera que sua capacidade de absorção é limitada e que ele não diminui a radiação que entra pela cobertura.

Por que engana: Confundir o efeito da espessura do material com sua condutividade térmica ou ignorar a influência da reflectância solar.

C Erradaerro: Conceitual

Imagina que a vegetação sempre supera outras soluções por sombreamento e evapotranspiração, ignorando a dependência de água e manutenção em clima semiárido e a menor eficiência prática em comparação com a refletância.

D Erradaerro: Interpretação

Confunde a espessura da parede de barro com o controle do ganho de calor pela cobertura, lendo o enunciado sem atentar para o fato de que os protótipos testados foram de cobertura.

E Correta

A pintura refletiva minimiza ganho de calor por radiação, reduzindo efetivamente a temperatura interna máxima.

Raio-X da questão

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

isolamento térmico em edificações

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

condução térmica em materiais · propriedades térmicas dos isolantes

📚 Reveja

estude propriedades térmicas de materiais e estratégias de isolamento

⚠️ Erro mais comum

Confundir o efeito da espessura do material com sua condutividade térmica ou ignorar a influência da reflectância solar.

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cotidiano

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