Folha de caderno de uma equipe de exploradores polares: Ao erguerem um abrigo com blocos compactados de neve…
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
Folha de caderno de uma equipe de exploradores polares: Ao erguerem um abrigo com blocos compactados de neve, os pesquisadores registraram que, embora a temperatura externa atingisse até -35°C durante a noite, o interior manteve-se próximo a 0°C. Observou-se que as paredes com espessura de cerca de 0,8 m retardavam a queda de temperatura interna. Segundo o diário, após cerca de duas horas dentro do abrigo, a temperatura estabilizou em torno de 0°C, permanecendo praticamente constante até o amanhecer. Os exploradores atribuem esse efeito ao isolamento térmico proporcionado pela densidade e estrutura da neve. Analise o texto e identifique qual aspecto do abrigo favorece o estabelecimento de um equilíbrio térmico interno próximo a 0°C, apesar da temperatura externa ser muito mais baixa?
- A) Conversão da energia cinética dos exploradores em calor
- B) Diminuição da radiação térmica emitida pelos corpos no interior
- C) Redução da condução de calor pela camada densa de neve
- D) Aumento da convecção do ar entre as paredes do abrigo
- E) Maior emissividade das superfícies internas de gelo
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- O enunciado descreve um abrigo de blocos compactados de neve, com paredes de cerca de 0,8 m, que mantém o interior próximo a 0°C enquanto o exterior chega a -35°C. Os exploradores atribuem o efeito ao isolamento proporcionado pela densidade e estrutura da neve.
- O que impede a troca rápida de calor entre o interior e o exterior é a parede. Calor passando através de um sólido sem movimento de matéria é condução. Uma camada espessa e densa de neve, com muito ar retido em seus poros, conduz mal o calor, pois o ar é mau condutor.
- Assim, a camada densa de neve reduz a condução de calor do ambiente externo frio para o interior, e o interior tende a se estabilizar perto de 0°C, temperatura de equilíbrio controlada pela neve derretendo ou congelando e pelas trocas muito lentas com o exterior.
- Alternativa A está errada, pois a energia cinética dos exploradores é mecânica e não é a causa do equilíbrio térmico do abrigo. Alternativa B está errada, pois a radiação emitida pelos corpos não diminui pelo simples fato de estarem no interior, e o texto não trata disso. Alternativa D está errada, pois convecção intensa aumentaria a troca de calor, e o texto fala em isolamento. Alternativa E está errada, pois o gelo tem emissividade alta, o que não explica a estabilização e o texto não menciona essa propriedade.
- Conclusão: a alternativa correta é a C, que coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Analise como a estrutura da neve influencia a transferência de calor no abrigo.
Alternativa por alternativa
O aluno associa a presença de pessoas a uma fonte de calor e confunde energia cinética, que é do movimento, com energia térmica transferida ao ambiente.
O aluno supõe que estar dentro do abrigo reduz a emissão de radiação dos corpos, quando o texto não trata de radiação e a emissão depende da temperatura do corpo.
A neve atua como isolante, diminuindo a condução e permitindo que o interior atinja equilíbrio em temperatura diferente da externa.
O aluno acredita que o movimento do ar entre as paredes ajuda a manter a temperatura, quando a convecção acelera a troca de calor e iria contra o isolamento descrito.
Por que engana: Confundir os mecanismos de transferência de calor, atribuindo o isolamento a convecção ou radiação em vez de condução.
O aluno pensa que a superfície de gelo, por ser fria, retém calor por alta emissividade, sem perceber que a emissividade não é a propriedade que mantém o interior estável.
Raio-X da questão
isolamento térmico por condução
avaliacao
transferência de calor · propriedades térmicas da neve
Estude os mecanismos de transferência de calor: condução, convecção e radiação.
Confundir os mecanismos de transferência de calor, atribuindo o isolamento a convecção ou radiação em vez de condução.
pensamento_critico
cotidiano
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