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Química1ª sérieBNCC EM13CNT307Média⏱ curto

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

Habilidade BNCC EM13CNT307

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?

  1. A) O cabo de alumínio será mais seguro, pois o calor ficará concentrado perto da panela e não alcançará a extremidade.
  2. B) O risco de queimadura diminuirá, pois o alumínio dissipará o calor do cabo para o ambiente.
  3. C) O cabo de alumínio terá menor risco de queimadura porque esfriará mais rapidamente após o aquecimento.
  4. D) A extremidade do cabo aquecerá no mesmo ritmo, pois o formato e as dimensões serão mantidos.
  5. 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

  1. 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.
  2. 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).
  3. 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.
  4. Por que as outras alternativas estão erradas:
  5. 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.
  6. 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.
  7. 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.
  8. D) Ignora que o material muda a velocidade de condução do calor, mesmo com formato e dimensões iguais.
  9. 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

A Erradaerro: Interpretação

O aluno acredita que o alumínio concentra o calor perto da panela e o impede de chegar à extremidade, invertendo o resultado do teste.

B Erradaerro: Conceitual

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.

C Erradaerro: Senso comum

O aluno supõe que o material que aquece mais rápido também esfria mais rápido, uma ideia intuitiva que o teste não avalia.

D Erradaerro: Conceituala que mais engana

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.

E Correta

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

Dificuldade Média
Bloom aplicar
Leitura medio
Discriminação medio
Peso pedagógico medio
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade dupla
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ situacional🧩 progressao
🎯 Conceito central

Condução térmica e risco de queimadura

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

Transferência de calor por condução · Relação entre propriedades dos materiais e segurança de uso

📚 Reveja

Condutividade térmica dos materiais

⚠️ Erro mais comum

Achar que o alumínio é mais seguro por dissipar ou perder calor mais rapidamente, ignorando que a extremidade aquece mais depressa.

🌎 Tema transversal

Segurança no uso de utensílios domésticos

🏫 Contexto

cotidiano

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