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O uso do chuveiro elétrico representa uma parcela significativa do gasto com energia elétrica em uma casa. Nos…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT102

Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

O uso do chuveiro elétrico representa uma parcela significativa do gasto com energia elétrica em uma casa. Nos dias de maior insolação, este gasto pode ser diminuído com o uso de aquecedores solares de água. Um modelo simples e de baixo custo, construído com garrafas plásticas de refrigerante e caixas de leite, substitui com bastante eficiência painéis solares produzidos industrialmente. Observe a fotografia de um desses painéis em que sua capacidade de aquecimento está sendo testada. Nessa construção, dezoito canos de PVC, dispostos um ao lado do outro, estão conectados em seus extremos por dois canos horizontais. Cada um dos dezoito canos é envolvido por garrafas com o fundo cortado. Dentro de cada garrafa há uma peça obtida do corte de embalagens de leite, pintada na cor preto-fosco. Desempenhando a função de reservatório de água foi usada uma caixa de isopor. Os dois canos horizontais estão em alturas diferentes e ambos se conectam ao reservatório de água. O cano horizontal superior se conecta ao reservatório em um ponto mais acima do ponto de conexão do cano horizontal inferior. A água preenche todo o sistema, que funciona automaticamente sem o auxílio de bombas hidráulicas, uma vez que a água na tubulação do painel, aquecida pelo Sol, torna-se menos densa e sobe. Ao procurar uma posição mais elevada ela flui para o reservatório. Na descrição deste painel solar, constata-se que o fluxo natural da água obedece ao fenômeno físico denominado (ETEC 2016)

  1. A) condução.
  2. B) convecção.
  3. C) irradiação.
  4. D) liquefação.
  5. E) sublimação.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

  1. Identifique o fenomeno descrito: a agua na tubulacao, aquecida pelo Sol, fica menos densa e sobe ate o reservatorio, sem bomba.
  2. Esse movimento de um fluido causado pela diferenca de densidade gerada pelo aquecimento e a conveccao termica (correntes de conveccao).
  3. A alternativa A (conducao) esta errada, pois exige apenas contato direto entre particulas, sem deslocamento do fluido.
  4. A alternativa C (irradiacao) esta errada, pois descreve a propagacao por ondas eletromagneticas que aquece o painel, nao o fluxo da agua.
  5. A alternativa D (liquefacao) esta errada, pois e mudanca de estado fisico, nao forma de transferencia de calor.
  6. A alternativa E (sublimacao) esta errada, pois e a passagem de solido para gas, sem relacao com o fluxo descrito.
  7. Resposta: B (conveccao).

💡 Dica: Identifique o mecanismo que explica o deslocamento do fluido pela diferenca de densidade.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceituala que mais engana

Associa qualquer aquecimento de um sistema a conducao, pensando que o calor passa de uma parte da agua para outra por contato.

Por que engana: Confundir conveccao com irradiacao

B Correta

CORRETA. A agua aquecida pelo Sol torna-se menos densa e sobe, enquanto a agua mais fria desce ao reservatorio; esse movimento por diferenca de densidade e a conveccao.

C Erradaerro: Conceitual

Foca no Sol como fonte de calor e confunde a origem do aquecimento com o mecanismo de transporte do calor dentro do fluido.

D Erradaerro: Senso comum

Confunde a palavra liquido/agua com mudanca de estado fisico, sem perceber que o fenomeno descrito e de deslocamento e nao de mudanca de estado.

E Erradaerro: Conceitual

Lembra o termo sublimacao sem compreende-lo, associando-o a aquecimento e vaporizacao da agua.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil
Leitura medio
Discriminação medio
Peso pedagógico baixo
Autonomia do enunciado depende_imagem
Cobertura da habilidade unica
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ situacional🧩 abertura
🎯 Conceito central

Conveccao termica

📌 Objetivo

fixacao

🧱 Pré-requisitos

Densidade · Propagacao do calor

📚 Reveja

Transferencia de calor e densidade

⚠️ Erro mais comum

Confundir conveccao com irradiacao

🌎 Tema transversal

educacao_ambiental

🏫 Contexto

cotidiano

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Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.

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