Nas encostas geladas de uma montanha, pesquisadores instalaram três manequins equipados com sensores de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar o papel do equilíbrio termodinâmico para a manutenção da vida na Terra, para o funcionamento de máquinas térmicas e em outras situações cotidianas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Nas encostas geladas de uma montanha, pesquisadores instalaram três manequins equipados com sensores de temperatura e dotados de sistemas internos que simulam calor corporal de 37°C. Cada manequim recebeu uma jaqueta diferente: de lã, de algodão e de poliéster. Após 30 minutos expostos ao vento frio, a temperatura interna caiu: a jaqueta de lã manteve cerca de 35°C, a de algodão 33°C e a de poliéster 31°C. Os cientistas concluíram que a composição do material interfere no equilíbrio térmico entre o corpo e o ambiente, afetando a perda de calor. Com base no texto, analise como a estrutura das fibras de lã contribui para retardar a perda de calor e favorecer o equilíbrio térmico.
- A) Textura lisa das superfícies das fibras de lã limita a convecção térmica com o ar
- B) Composição hidrofílica da lã cria uma barreira líquida que bloqueia a convecção de calor
- C) Reflexão de radiação infravermelha pelas fibras da lã diminui a emissão de calor para o ambiente
- D) Alta capacidade calorífica da lã impede que o calor seja transferido ao ambiente
- E) Presença de bolsas de ar retidas entre as fibras da lã reduz a condução de calor
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- O enunciado pede como a estrutura das fibras de lã retarda a perda de calor. A pergunta trata de isolamento térmico: o que impede o corpo de perder calor para o vento frio. Passo 2: As fibras de lã são onduladas e entrelaçadas, formando uma rede que retém uma grande quantidade de ar parado entre elas. O ar é um mau condutor de calor, então essas bolsas de ar reduzem a condução e a troca de calor com o ambiente. Isso explica por que a jaqueta de lã manteve a temperatura mais alta (35°C) que a de algodão (33°C) e a de poliéster (31°C). Passo 3: Por que as outras estão erradas: A) a textura lisa não é a característica estrutural que retém calor, e o problema central é o ar retido, não a superfície; B) a lã absorve água, e a umidade aumenta a condução de calor em vez de criar uma barreira que bloqueie a troca; C) a lã não se destaca por refletir radiação infravermelha, e esse fenômeno não é o explicado no texto; D) a capacidade calorífica mede a quantidade de calor que um material armazena, e não impede a transferência de calor, além de não ser a estrutura das fibras. Passo 4: Conclusão: a alternativa E é a correta, pois associa a estrutura fibrosa às bolsas de ar que reduzem a condução de calor, concordando com o gabarito oficial.
💡 Dica: Analise como as propriedades físicas da lã influenciam a perda de calor.
Alternativa por alternativa
O aluno acha que a superfície lisa da fibra é o fator que limita a troca de calor com o ar, sem perceber que o isolamento vem do ar aprisionado na estrutura.
O aluno acredita que, por a lã ser hidrofílica, ela forma uma película líquida que bloqueia a convecção, ignorando que a umidade aumenta a condução de calor.
O aluno associa isolamento a reflexão de radiação, supondo que a lã reflete o calor de volta ao corpo, quando o texto trata de perda de calor por contato e troca com o ar.
O aluno confunde capacidade calorífica, que é a capacidade de armazenar calor, com isolamento térmico, e conclui que um material que guarda calor impede sua transferência.
Por que engana: Confundir propriedades físicas da lã, como textura ou capacidade calorífica, com mecanismos de isolamento térmico.
Bolsas de ar atuam como isolante, diminuindo o gradiente térmico e retardando a troca de calor, favorecendo o equilíbrio.
Raio-X da questão
equilibrio termico e isolamento
avaliacao
transferencia de calor · propriedades dos materiais
estude propriedades termicas dos materiais e condução de calor
Confundir propriedades físicas da lã, como textura ou capacidade calorífica, com mecanismos de isolamento térmico.
pensamento_critico
cientifico
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