Em um dia quente, uma pessoa entra em um ônibus com ar-condicionado e percebe que o banco de plástico está…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Construir questões, elaborar hipóteses, previsões e estimativas, empregar instrumentos de medição e representar e interpretar modelos explicativos, dados e/ou resultados experimentais para construir, avaliar e justificar conclusões no enfrentamento de situações-problema sob uma perspectiva científica.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um dia quente, uma pessoa entra em um ônibus com ar-condicionado e percebe que o banco de plástico está menos desconfortável que o banco metálico, embora ambos estejam no mesmo ambiente. Após alguns minutos, os dois objetos passam a estar na mesma temperatura do ar interno. Considerando a situação descrita, qual explicação física melhor justifica a diferença inicial de sensação ao tocar o banco metálico e o banco de plástico?
- A) O banco metálico está em temperatura menor que o banco de plástico, pois os metais sempre ficam mais frios do que os demais materiais no mesmo ambiente.
- B) O banco metálico parece mais frio porque o plástico aquece mais depressa e, por isso, mantém a mão em maior contato com o calor do ambiente.
- C) A diferença ocorre porque o banco metálico possui menor capacidade de armazenar calor e, por isso, libera energia térmica para a mão em vez de recebê-la.
- D) O banco metálico retira calor da mão mais rapidamente do que o banco de plástico, porque o metal tem maior condutividade térmica, o que intensifica a sensação de frio ao toque.
- E) A sensação de maior frio acontece porque o metal reflete o frio do ar-condicionado para a pele, enquanto o plástico absorve esse frio e o impede de chegar à mão.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Os dois bancos estão no mesmo ambiente, à mesma temperatura do ar, portanto não há diferença real de temperatura entre eles no início. A diferença está na sensação ao toque, que depende da rapidez com que cada material conduz calor para dentro ou para fora da pele. Passo 2: Quando a mão toca o objeto, ocorre transferência de calor da mão (mais quente) para o banco. Quanto maior a condutividade térmica do material, mais rapidamente ele retira calor da pele. Passo 3: O metal tem alta condutividade térmica e o plástico tem baixa condutividade. Assim, o banco metálico retira calor da mão rapidamente e a pessoa sente a superfície como mais fria, enquanto o plástico retira calor devagar e parece mais agradável. Passo 4: Após alguns minutos, a mão e os bancos chegam ao equilíbrio térmico com o ar, e a sensação de diferença desaparece, o que confirma que a diferença era de transferência de calor e não de temperatura. Passo 5: Por que as outras estão erradas: A) está errada porque não existe regra de que metais fiquem sempre mais frios no mesmo ambiente; os dois estão na mesma temperatura. B) está errada porque inverte o fenômeno, já que o plástico não aquece mais depressa e o problema é a condução de calor retirado da mão. C) está errada porque confunde capacidade térmica com condutividade e afirma que o metal libera energia para a mão, quando na verdade ele absorve calor da mão. E) está errada porque o metal não reflete frio e o plástico não bloqueia frio; a diferença se explica pela condução de calor, não por reflexão ou absorção de frio.
💡 Dica: Compare a rapidez com que cada material transfere calor entre a mão e o banco.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que o metal está realmente em temperatura menor que o plástico, por achar que metais são naturalmente mais frios. Ele confunde sensação térmica com temperatura real.
Por que engana: Confundir a sensação de frio com a temperatura real do banco, supondo que o metal está mais frio, embora ambos estejam inicialmente à mesma temperatura.
O aluno acha que o plástico aquece mais depressa e por isso mantém a mão em contato com o calor, invertendo o papel do material na troca de calor. Ele não percebe que o problema é a retirada de calor da mão pelo metal.
O aluno confunde capacidade térmica com condutividade e imagina que o metal libera energia para a mão. Na realidade, o metal absorve calor da mão porque conduz bem essa energia.
Alternativa correta: identifica que a sensação térmica depende da taxa de transferência de calor da mão para o material, e não de uma temperatura inicial menor do banco metálico.
O aluno imagina que o metal reflete o frio do ar-condicionado e que o plástico absorve e bloqueia esse frio. Ele não reconhece que a sensação se deve à condução de calor entre a pele e o material.
Raio-X da questão
Condutividade térmica dos materiais
avaliacao
Transferência de calor por condução · Temperatura e equilíbrio térmico
Revise condução de calor, equilíbrio térmico e condutividade térmica dos materiais.
Confundir a sensação de frio com a temperatura real do banco, supondo que o metal está mais frio, embora ambos estejam inicialmente à mesma temperatura.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
Questões parecidas com resolução
- Ao retirar uma colher metálica e uma colher de madeira que ficaram no mesmo ambiente, uma pessoa percebe que a colher…
- Ao tocar uma superfície metálica a 10 °C, uma pessoa sente frio. Explique a razão física para essa sensação.
- Em uma escola, duas garrafas com a mesma quantidade de água gelada foram deixadas sobre a mesa. Uma era de metal, sem…
- Ao tocar um objeto metálico à temperatura ambiente, sente-se frio. Por que isso ocorre?
- Ao tocar um objeto quente, a sensação térmica é maior devido à transferência de calor. Qual é o fenômeno físico…
- Dois blocos de materiais diferentes (ferro e concreto) e de mesma massa foram utilizados como amostras de um teste…
🔎 Resolver outra questão
Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog
