— Dois minutos na criocâmara e você sai “renovado”, dizem nos vídeos — comentou um frequentador de academia ao…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e debater situações controversas sobre a aplicação de conhecimentos da área de Ciências da Natureza (tais como tecnologias do DNA, tratamentos com células-tronco, neurotecnologias, produção de tecnologias de defesa, estratégias de controle de pragas, entre outros), com base em argumentos consistentes, legais, éticos e responsáveis, distinguindo diferentes pontos de vista.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
— Dois minutos na criocâmara e você sai “renovado”, dizem nos vídeos — comentou um frequentador de academia ao ver a propaganda de uma clínica. O anúncio afirma: “sessão de 2 min a -110 °C reduz a temperatura central do corpo em 1,5 °C, acelerando a recuperação muscular”. Uma entidade de defesa do consumidor solicitou uma análise física mínima antes de permitir que a promessa fosse usada em material publicitário. No manual do equipamento consta que o sistema de refrigeração retira calor do interior da câmara a uma potência média de 1,2 kW durante a sessão. Para a estimativa, a entidade considerou um usuário de 75 kg e adotou calor específico médio do corpo humano igual a 3,5 x 10^3 J/(kg °C). Para obter um limite superior, supôs-se que toda a energia retirada pela câmara viesse do corpo do usuário. Com base no texto, conclua a maior queda de temperatura central que essa sessão poderia produzir, nas condições assumidas, para avaliar a alegação publicitária.
- A) Queda máxima de cerca de 0,2 °C, tornando a alegação de 1,5 °C superestimada.
- B) Queda máxima de cerca de 3,6 °C, tornando a alegação de 1,5 °C subestimada.
- C) Queda máxima de cerca de 0,6 °C, tornando a alegação de 1,5 °C superestimada.
- D) Queda máxima de cerca de 6,0 °C, tornando a alegação de 1,5 °C subestimada.
- E) Queda máxima de cerca de 1,5 °C, tornando a alegação de 1,5 °C compatível.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A potência média retirada pela câmara é 1,2 kW = 1,2 x 10^3 W, a sessão dura 2 min = 120 s, a massa é 75 kg e o calor específico é 3,5 x 10^3 J/(kg °C). Pelo limite superior do enunciado, toda a energia retirada vem do corpo do usuário. Passo 2: Calcule a energia retirada. Energia = potência x tempo = 1,2 x 10^3 W x 120 s = 1,44 x 10^5 J (144 kJ). Passo 3: Calcule a capacidade térmica do corpo. C = m x c = 75 kg x 3,5 x 10^3 J/(kg °C) = 2,625 x 10^5 J/°C. Passo 4: Calcule a variação de temperatura. Q = m x c x ΔT, logo ΔT = Q / (m x c) = 1,44 x 10^5 / 2,625 x 10^5 = cerca de 0,55 °C, que arredondado fica em torno de 0,6 °C. Passo 5: Compare com a alegação. A queda máxima possível é de cerca de 0,6 °C, bem menor que 1,5 °C, logo a alegação está superestimada. A alternativa C está correta e coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A subestima a energia ou o tempo; B e D superestimam a queda por erro de cálculo ou de unidade; E aceita a alegação publicitária sem fazer a conta.
💡 Dica: Calcule a energia retirada e use a fórmula Q=mcΔT para encontrar a variação de temperatura.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente errou na conversão do tempo ou da potência (por exemplo, usando 60 s ou esquecendo a unidade de kW) e obteve uma energia muito menor que 144 kJ, chegando a uma queda de cerca de 0,2 °C.
O aluno calculou corretamente o procedimento, mas errou a ordem de grandeza da energia ou da capacidade térmica, obtendo uma queda de 3,6 °C e concluindo erradamente que a alegação de 1,5 °C seria subestimada.
Por que engana: Confundir energia total retirada com variação de temperatura direta, ou esquecer de usar a massa e calor especifico corretamente.
Q = P t = 1,2x10^3x120 = 1,44x10^5 J. DeltaT = Q/(mc) = 1,44x10^5/(75x3,5x10^3) ˜ 0,55 °C.
O aluno obteve uma energia ou capacidade térmica muito pequena por erro de cálculo ou unidade, e chegou a uma queda de 6,0 °C, concluindo que a alegação estaria subestimada, o que contradiz a ordem de grandeza física.
O aluno aceitou o valor divulgado pela propaganda como se fosse resultado do cálculo, sem verificar a energia retirada pela câmara, e por isso concluiu que a alegação seria compatível com a física.
Raio-X da questão
calor especifico e transferencia calor
avaliacao
calor especifico do corpo humano · energia termica e potencia
estude calor especifico e calculo de transferencia de calor
Confundir energia total retirada com variação de temperatura direta, ou esquecer de usar a massa e calor especifico corretamente.
pensamento_critico
cotidiano
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