Por trás das paredes de um protótipo de casa ecológica, foram avaliados cinco materiais de isolamento térmico…

Questão

Por trás das paredes de um protótipo de casa ecológica, foram avaliados cinco materiais de isolamento térmico quanto à condutividade e aos riscos à saúde e ao ambiente. Com área de 10 m2 e espessura de 8 cm, cada amostra sofreu diferença de temperatura de 20 °C entre faces. A transferência de calor por condução obedece Q/t = k·A·?T/L. Materiais testados: - Fibra de amianto: k = 0,15 W/mK; carcinogênico - Fibra de celulose: k = 0,04 W/mK; baixa toxicidade - Lã de rocha: k = 0,035 W/mK; irritante respiratório - Lã de vidro: k = 0,045 W/mK; irritante cutâneo - Poliestireno expandido: k = 0,03 W/mK; libera gases tóxicos em incêndio Analise as informações do protótipo e identifique qual material apresenta o melhor compromisso entre eficiência de isolamento térmico e menor risco tóxico à saúde e ao ambiente.

1. A) Poliestireno expandido
2. B) Lã de rocha
3. C) Fibra de celulose
4. D) Fibra de amianto
5. E) Lã de vidro

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

1. A condução de calor é dada por Q/t = k·A·ΔT/L. Quanto menor o k, menor a transferência de calor e melhor o isolamento. Os dados são A = 10 m2, ΔT = 20 °C e L = 8 cm = 0,08 m. Como A·ΔT/L = 10·20/0,08 = 2500, temos Q/t = k·2500 W.
2. Calculando o fluxo de cada material: poliestireno expandido 0,03·2500 = 75 W; lã de rocha 0,035·2500 = 87,5 W; fibra de celulose 0,04·2500 = 100 W; lã de vidro 0,045·2500 = 112,5 W; fibra de amianto 0,15·2500 = 375 W.
3. Em termos de isolamento puro, o poliestireno expandido é o melhor, seguido da lã de rocha e da fibra de celulose. Porém, a questão pede o melhor compromisso entre isolamento e menor risco tóxico à saúde e ao ambiente.
4. Avaliando os riscos: o poliestireno libera gases tóxicos em incêndio, a lã de rocha é irritante respiratória, a lã de vidro é irritante cutânea e a fibra de amianto é carcinogênica. A fibra de celulose tem baixa toxicidade e, mesmo sendo menos isolante que as duas primeiras, ainda isola bem (100 W, bem abaixo dos 375 W do amianto).
5. Conclusão: a fibra de celulose é a escolha de melhor equilíbrio, combinando bom isolamento e baixo risco. O gabarito oficial C está correto. O poliestireno é descartado por seu risco em incêndio, a lã de rocha por irritar as vias respiratórias, a lã de vidro por irritar a pele e o amianto por ser carcinogênico, além de ser o pior isolante.

💡 Dica: Calcule a transferência de calor e avalie os riscos para escolher o melhor material.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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