Recentemente, uma empresa britânica apresentou um protótipo de um motor a jato hipersônico que permitirá às…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Recentemente, uma empresa britânica apresentou um protótipo de um motor a jato hipersônico que permitirá às aeronaves comerciais voarem a uma velocidade muito acima da velocidade do som, fazendo com que uma viagem de São Paulo à Austrália dure, aproximadamente, 4 horas (atualmente essa viagem dura cerca de 24 horas). Isso só é possível devido ao fato de o motor ser alimentado por uma mistura de hidrogênio e oxigênio. Esse motor “suga” o ar à sua frente fazendo com que os gases, antes de entrarem no combustor, sejam resfriados por um sistema denominado pre-cooler. Esse dispositivo consegue resfriar os gases variando a temperatura 1 000 K em cerca de 50 ms. Assim, ele aumenta a eficiência de combustível. Com base nessas informações, podemos afirmar que a taxa de variação de resfriamento térmico, em °C/s, é (FATEC 2020)
- A) 25 460
- B) 20 000
- C) 2 546
- D) 2 000
- E) 250
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados: variacao de temperatura de 1000 K e intervalo de tempo de 50 ms.
- Converta o tempo para segundos: 50 ms = 50 / 1000 s = 0,05 s.
- Calcule a taxa: 1000 / 0,05 = 20 000.
- Verifique a unidade. Uma variacao de 1 K e igual a uma variacao de 1 °C, pois as escalas tem o mesmo tamanho de grau. Logo a taxa e 20 000 °C/s, alternativa B.
- Por que as outras estao erradas: A (25 460) e C (2 546) nao decorrem de nenhuma operacao correta com os dados. D (2 000) decorre de tratar 50 ms como 0,5 s, erro de conversao. E (250) decorre de dividir por um intervalo errado, como 4 ms.
💡 Dica: Divida 1000 pelo intervalo convertido para segundos (0,05 s) e considere que variacoes em kelvin e em Celsius tem o mesmo valor.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente errou o calculo ou tentou converter a temperatura de forma indevida, sem uma operacao coerente com os dados.
CORRETA. A taxa e 1000 K / 0,05 s = 20 000 K/s, e como a variacao de 1 K corresponde a 1 °C, a taxa em °C/s tambem e 20 000.
O aluno pode ter feito uma divisao sem fundamento fisico ou errado a operacao aritmetica com os valores.
O aluno converteu 50 ms em 0,5 s, errando a potencia de dez na conversao de milissegundos para segundos.
Por que engana: Nao converter 50 ms em 0,05 s, obtendo 20 vezes menos ou 20 vezes mais o valor correto
O aluno usou um intervalo de tempo incorreto (por exemplo 0,25 s) ou dividiu a variacao por outro valor, sem relacao com 50 ms.
Raio-X da questão
Taxa de variacao termica (variacao de temperatura por unidade de tempo)
fixacao
Grandeza taxa e razao entre variacao e intervalo de tempo · Potencias de dez e notacao de prefixos (milesimo)
Conversao de unidades de tempo (ms para s) e equivalencia entre kelvin e grau Celsius em variacoes
Nao converter 50 ms em 0,05 s, obtendo 20 vezes menos ou 20 vezes mais o valor correto
ciencia_tecnologia
cientifico
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