Em um teste para escolher materiais para cabos de panelas, tiras de mesmo comprimento e espessura foram…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um teste para escolher materiais para cabos de panelas, tiras de mesmo comprimento e espessura foram aquecidas de um lado, mantendo-se iguais as demais condições. A temperatura na extremidade oposta aumentou, em média, 5 °C por minuto na tira de aço inoxidável e 18 °C por minuto na de alumínio. Uma fabricante planeja substituir o cabo de aço inoxidável de uma panela por outro de alumínio, sem alterar seu formato ou suas dimensões. Observe o esquema da panela e dos materiais testados. Com base nos resultados do teste, qual efeito é esperado com a substituição do cabo de aço inoxidável pelo de alumínio?
- A) O cabo de alumínio será mais seguro, pois o calor ficará concentrado perto da panela e não alcançará a extremidade.
- B) O risco de queimadura diminuirá, pois o alumínio dissipará o calor do cabo para o ambiente.
- C) O cabo de alumínio terá menor risco de queimadura porque esfriará mais rapidamente após o aquecimento.
- D) A extremidade do cabo aquecerá no mesmo ritmo, pois o formato e as dimensões serão mantidos.
- E) O calor chegará mais rapidamente à extremidade do cabo, aumentando o risco de queimadura durante o manuseio.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- O teste mede o quanto o calor se propaga ao longo de tiras de mesmo comprimento e espessura, aquecidas em uma extremidade. A temperatura da extremidade oposta subiu 5 °C por minuto no aço inoxidável e 18 °C por minuto no alumínio.
- Como as condições foram mantidas iguais, a diferença de velocidade de aquecimento se deve ao material. O alumínio conduz o calor mais rapidamente que o aço inoxidável, pois a taxa de aquecimento da extremidade oposta é mais de três vezes maior (18 contra 5).
- Ao substituir o cabo de aço inoxidável por um de alumínio, mantendo formato e dimensões, o calor vindo da panela chegará mais depressa à extremidade que o usuário segura. Portanto, o risco de queimadura durante o manuseio aumenta.
- Por que as outras alternativas estão erradas:
- A) Afirma que o calor ficaria concentrado perto da panela, o que contraria o resultado do teste, que mostra o alumínio transmitindo calor com mais rapidez.
- B) Confunde dissipação de calor para o ambiente com condução ao longo do material; o teste não mede perda para o ar, e o resultado indica aumento do risco.
- C) Supõe que o alumínio esfria mais rápido após o aquecimento, o que não é mostrado no teste, que mede apenas a velocidade de aquecimento.
- D) Ignora que o material muda a velocidade de condução do calor, mesmo com formato e dimensões iguais.
- E) Correta: o calor chega mais rápido à extremidade, aumentando o risco de queimadura.
💡 Dica: Compare as taxas de aumento de temperatura e relacione-as à condução de calor até a extremidade.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que o alumínio concentra o calor perto da panela e o impede de chegar à extremidade, invertendo o resultado do teste.
O aluno acha que o alumínio dissipa o calor para o ambiente, o que diminuiria a temperatura do cabo, sem considerar que o teste mede a condução ao longo da peça.
O aluno supõe que o material que aquece mais rápido também esfria mais rápido, uma ideia intuitiva que o teste não avalia.
O aluno considera que, por forma e dimensões serem iguais, o aquecimento seria igual, esquecendo que o tipo de material define a velocidade de condução do calor.
Por que engana: Achar que o alumínio é mais seguro por dissipar ou perder calor mais rapidamente, ignorando que a extremidade aquece mais depressa.
Nas condições do teste, a extremidade da tira de alumínio aqueceu mais rapidamente que a da tira de aço inoxidável. Assim, a troca tende a acelerar a transferência de calor pelo cabo e pode torná-lo menos seguro para segurar.
Raio-X da questão
Condução térmica e risco de queimadura
avaliacao
Transferência de calor por condução · Relação entre propriedades dos materiais e segurança de uso
Condutividade térmica dos materiais
Achar que o alumínio é mais seguro por dissipar ou perder calor mais rapidamente, ignorando que a extremidade aquece mais depressa.
Segurança no uso de utensílios domésticos
cotidiano
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