Sobre estas questões de Sistemas Térmicos e Sustentabilidade
Esta página reúne 31 questões de Sistemas Térmicos e Sustentabilidade voltadas para ENEM, dentro da unidade temática Conteúdos de Física, todas alinhadas à BNCC. Abaixo você encontra 6 questões-amostra com a análise pedagógica completa (gabarito comentado, ficha pedagógica e resolução passo a passo) — uma prévia do que o GeraProva monta automaticamente para a prova inteira.
O que estas questões cobram: potência absorvida; potência térmica; potência gerada por painel solar; transferência de calor.
Objetivos pedagógicos principais: avaliacao · diagnostico.
5F · 3M · 2D
Distribuição de dificuldade
🧠 Habilidades cognitivas (Bloom): Lembrar, Analisar, Aplicar, Compreender
🎯 Tipos de raciocínio exigidos: Dedutivo, Crítico, Indutivo
Como usar: professores podem aplicar estas questões diretamente em avaliações, usar como material de apoio em aula, ou gerar uma prova personalizada com o GeraProva escolhendo dificuldade, quantidade e formato. Alunos podem usar para revisão ativa, praticando a resolução antes de ver o gabarito comentado.
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Questão 1BNCC EM13CNT102Fácil🧠 Lembrar⏱ medio
Durante a construção de um sistema de aquecimento solar, um engenheiro calcula a energia absorvida por um coletor solar. Se a área do coletor é de 2 m² e a radiação solar incidente é de 800 W/m², qual é a potência total absorvida?
- A) 800 W
- B) 1600 W
- C) 3200 W
- D) 400 W
- E) 2000 W
📖 Análise pedagógica e resolução comentada
🎯 Conceito central
potência absorvida
💡 Dica de resolução
Calcule a potência multiplicando a área pela radiação solar.
✅ Resposta correta: B
Cálculo correto da potência total absorvida.
Por que as outras alternativas estão erradas:
❌ A) Apenas considera a área sem multiplicar pela intensidade.
❌ C) Erro ao dobrar a energia absorvida.
❌ D) Considera uma área incorreta.
❌ E) Erro no cálculo da potência.
📚 Reveja antes de resolver
Revisar a fórmula de cálculo de potência em sistemas de aquecimento solar.
📋 Ficha pedagógica
Objetivo: avaliacao
Raciocínio: Dedutivo
Taxonomia Bloom: Lembrar
Dificuldade: Fácil
Tempo estimado: medio
Nível de leitura: medio
Estilo do enunciado: calculativa
Contexto de aplicação: cientifico
Papel na prova: consolidacao
Peso pedagógico: alto
Poder de discriminação: alto
Autonomia do enunciado: completo
Cobertura da habilidade: unica
Indicações: Simulado · Diagnóstico · Exige cálculo · Cotidiano
Questão 2BNCC EM13CNT102Difícil🧠 Analisar⏱ medio
Ao projetar um sistema de climatização para um prédio, um engenheiro calcula a energia térmica necessária. Se a área a ser climatizada é de 300 m² e a carga térmica é de 150 W/m², qual é a potência total necessária para manter a temperatura desejada?
- A) 30000 W
- B) 45000 W
- C) 60000 W
- D) 75000 W
- E) 90000 W
📖 Análise pedagógica e resolução comentada
🎯 Conceito central
potência térmica
💡 Dica de resolução
Calcule a potência multiplicando a área pela carga térmica.
✅ Resposta correta: B
Cálculo correto da potência total necessária.
Por que as outras alternativas estão erradas:
❌ A) Erro ao multiplicar os valores.
❌ C) Cálculo incorreto da potência.
❌ D) Não considera a área e carga térmica corretamente.
❌ E) Valor calculado não condiz com os dados.
📚 Reveja antes de resolver
Revisar o cálculo de potência em sistemas de climatização.
📋 Ficha pedagógica
Objetivo: avaliacao
Raciocínio: Dedutivo
Taxonomia Bloom: Analisar
Dificuldade: Difícil
Tempo estimado: medio
Nível de leitura: medio
Estilo do enunciado: calculativa
Contexto de aplicação: cotidiano
Papel na prova: desafio
Peso pedagógico: alto
Poder de discriminação: alto
Autonomia do enunciado: completo
Cobertura da habilidade: unica
Indicações: Simulado · Diagnóstico · Exige cálculo · Cotidiano
Questão 3BNCC EM13CNT106Fácil🧠 Lembrar⏱ medio
Em uma escola pública brasileira, um projeto de geração de energia solar prevê a instalação de painéis fotovoltaicos no telhado. Cada painel recebe uma irradiância solar de 1000 W/m². O fabricante informa que, nas condições avaliadas, 15% da energia solar recebida é convertida em energia elétrica. Um dos painéis possui área de 2 m².
Com base nessas informações, qual é a potência elétrica gerada por um desses painéis?
- A) 2000 W
- B) 600 W
- C) 150 W
- D) 30 W
- E) 300 W
📖 Análise pedagógica e resolução comentada
🎯 Conceito central
potência gerada por painel solar
💡 Dica de resolução
Calcule a potência multiplicando a eficiência pela energia solar e pela área do painel.
✅ Resposta correta: E
A potência solar recebida pelo painel é dada pelo produto da irradiância pela área: 1000 W/m² × 2 m² = 2000 W. Como apenas 15% dessa potência é convertida em energia elétrica, a potência gerada é 0,15 × 2000 W = 300 W.
Por que as outras alternativas estão erradas:
❌ A) Desconsidera a eficiência de 15% e considera que toda a potência solar incidente é convertida em energia elétrica.
❌ B) Conta a área do painel duas vezes, utilizando 2² em vez de utilizar a área informada uma única vez.
❌ C) Aplica a eficiência à irradiância, mas desconsidera a área de 2 m² do painel.
❌ D) Converte incorretamente 15% para 0,015, deslocando a vírgula uma casa a mais.
📚 Reveja antes de resolver
Revisar o cálculo de potência e eficiência em sistemas de energia solar.
📋 Ficha pedagógica
Objetivo: avaliacao
Raciocínio: Indutivo
Taxonomia Bloom: Lembrar
Dificuldade: Fácil
Tempo estimado: medio
Nível de leitura: medio
Estilo do enunciado: calculativa
Contexto de aplicação: cientifico
Papel na prova: desafio
Peso pedagógico: alto
Poder de discriminação: alto
Autonomia do enunciado: completo
Cobertura da habilidade: unica
Indicações: Simulado · Diagnóstico · Exige cálculo · Cotidiano
Questão 4BNCC EM13CNT205Difícil🧠 Analisar⏱ medio
Em uma aula de Física, estudantes colocaram dois blocos de alumínio em um recipiente termicamente isolado, de modo que não houvesse troca de calor com o ambiente. O bloco A tinha massa de 2 kg e temperatura inicial de 80 °C, enquanto o bloco B tinha massa de 3 kg e temperatura inicial de 20 °C. Como os dois blocos eram do mesmo material, seus calores específicos podiam ser considerados iguais. Após algum tempo, os blocos atingiram o equilíbrio térmico.
Considerando que não houve mudança de estado físico, qual foi a temperatura de equilíbrio dos dois blocos?
- A) 50 °C
- B) 44 °C
- C) 56 °C
- D) 60 °C
- E) 80 °C
📖 Análise pedagógica e resolução comentada
🎯 Conceito central
transferência de calor
💡 Dica de resolução
Calcule a temperatura média usando a fórmula de equilíbrio térmico.
✅ Resposta correta: B
Como não há troca de calor com o ambiente e os blocos são do mesmo material, o calor específico é igual e pode ser cancelado na equação da conservação da energia. Assim, a temperatura de equilíbrio é dada pela média ponderada pelas massas: T = (mA·TA + mB·TB)/(mA + mB) = (2·80 + 3·20)/(2 + 3) = (160 + 60)/5 = 44 °C.
Por que as outras alternativas estão erradas:
❌ A) Resulta da utilização da média aritmética simples entre as temperaturas iniciais, sem considerar que os blocos têm massas diferentes: (80 + 20)/2 = 50 °C.
❌ C) Resulta da associação incorreta das temperaturas às massas, atribuindo 3 kg ao bloco a 80 °C e 2 kg ao bloco a 20 °C: (3·80 + 2·20)/(3 + 2) = 56 °C.
❌ D) Resulta de calcular apenas a diferença entre as temperaturas iniciais, 80 °C − 20 °C, em vez de determinar a temperatura comum de equilíbrio.
❌ E) Resulta de considerar apenas a temperatura inicial do bloco mais quente, ignorando a transferência de energia para o bloco mais frio e a condição de equilíbrio térmico.
📚 Reveja antes de resolver
Revisar a fórmula de cálculo da temperatura média em sistemas térmicos.
📋 Ficha pedagógica
Objetivo: avaliacao
Raciocínio: Crítico
Taxonomia Bloom: Analisar
Dificuldade: Difícil
Tempo estimado: medio
Nível de leitura: medio
Estilo do enunciado: calculativa
Contexto de aplicação: cientifico
Papel na prova: desafio
Peso pedagógico: alto
Poder de discriminação: alto
Autonomia do enunciado: completo
Cobertura da habilidade: unica
Indicações: Simulado · Diagnóstico · Exige cálculo · Interdisciplinar
Questão 5BNCC EM13CNT102Fácil🧠 Compreender⏱ medio
Em uma atividade escolar, dois recipientes foram preenchidos com a mesma quantidade de água a 25 °C e colocados em uma sala a 5 °C. Um recipiente era de alumínio, e o outro tinha paredes revestidas por espuma isolante. Após dez minutos, a água do recipiente de alumínio estava a 15 °C, enquanto a do recipiente revestido estava a 22 °C. Nesse processo, a energia térmica transferiu-se da água, que estava mais quente, para o ambiente, que estava mais frio.
Com base no texto, qual explicação relaciona corretamente o resfriamento da água no recipiente metálico à função dos materiais isolantes em sistemas térmicos?
- A) O alumínio retém a energia térmica junto à água, enquanto a espuma permite sua passagem livre para o ambiente frio.
- B) O alumínio impede a transferência de energia térmica, enquanto a espuma aumenta essa transferência e acelera o resfriamento da água.
- C) O alumínio produz energia térmica ao entrar em contato com o ambiente, enquanto a espuma absorve essa energia e aquece a água do recipiente.
- D) O alumínio facilita a transferência de energia térmica para o ambiente, enquanto a espuma dificulta essa transferência e reduz o resfriamento da água.
- E) O alumínio e a espuma transferem energia térmica igualmente, mas a água metálica esfria mais por possuir menor quantidade de energia.
📖 Análise pedagógica e resolução comentada
🎯 Conceito central
transferência de calor
💡 Dica de resolução
Considere os princípios da transferência de calor e a função dos isolantes térmicos.
✅ Resposta correta: D
A energia térmica flui espontaneamente do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura. Como o alumínio é um bom condutor térmico, ele facilita a saída de energia da água para o ambiente frio, acelerando o resfriamento. A espuma, por ser isolante, dificulta essa transferência e mantém a água quente por mais tempo.
Por que as outras alternativas estão erradas:
❌ A) A afirmação atribui ao metal uma capacidade de isolamento que não corresponde ao resultado experimental. O recipiente de alumínio apresentou maior perda de energia, e o revestimento de espuma reduziu essa perda.
❌ B) Este distrator inverte as propriedades dos materiais: metais, em geral, são bons condutores, enquanto espumas são materiais de baixa condutividade térmica.
❌ C) Materiais não produzem energia térmica apenas por entrar em contato com um ambiente. Além disso, o texto indica que a água perdeu energia, e não que foi aquecida pelos recipientes.
❌ E) Os recipientes contêm a mesma quantidade de água e ela começa à mesma temperatura. A diferença observada decorre das propriedades térmicas dos materiais, não de uma quantidade inicial menor de energia.
📚 Reveja antes de resolver
Revisar os conceitos de condução, convecção e isolamento térmico.
📋 Ficha pedagógica
Objetivo: diagnostico
Raciocínio: Crítico
Taxonomia Bloom: Compreender
Dificuldade: Fácil
Tempo estimado: medio
Nível de leitura: medio
Estilo do enunciado: situacional
Contexto de aplicação: cientifico
Papel na prova: desafio
Peso pedagógico: alto
Poder de discriminação: alto
Autonomia do enunciado: completo
Cobertura da habilidade: multipla
Indicações: Simulado · Diagnóstico · Interdisciplinar
Questão 6BNCC EM13CNT102Fácil🧠 Lembrar⏱ medio
Uma casa utiliza um sistema de aquecimento solar. O coletor térmico tem uma área de 2 m² e recebe uma radiação solar média de 800 W/m². Qual é a potência total gerada pelo coletor?
- A) 800 W
- B) 1600 W
- C) 3200 W
- D) 400 W
- E) 1200 W
📖 Análise pedagógica e resolução comentada
🎯 Conceito central
potência gerada por coletor solar
💡 Dica de resolução
Calcule a potência multiplicando a área pela radiação solar.
✅ Resposta correta: B
Cálculo correto da potência total gerada pelo coletor.
Por que as outras alternativas estão erradas:
❌ A) Este valor representa a potência em uma área de 1 m².
❌ C) Este valor considera uma área maior do que a disponível.
❌ D) Este valor é menor do que a potência de um único coletor.
❌ E) Este resultado não corresponde ao cálculo da potência total.
📚 Reveja antes de resolver
Revisar a fórmula de cálculo de potência em sistemas de aquecimento solar.
📋 Ficha pedagógica
Objetivo: avaliacao
Raciocínio: Dedutivo
Taxonomia Bloom: Lembrar
Dificuldade: Fácil
Tempo estimado: medio
Nível de leitura: medio
Estilo do enunciado: calculativa
Contexto de aplicação: cientifico
Papel na prova: consolidacao
Peso pedagógico: alto
Poder de discriminação: alto
Autonomia do enunciado: completo
Cobertura da habilidade: unica
Indicações: Simulado · Diagnóstico · Exige cálculo · Cotidiano
Habilidades BNCC trabalhadas nesta página
As questões desta página desenvolvem as seguintes habilidades da Base Nacional Comum Curricular:
EM13CNT102Realizar 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.
EM13CNT106Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.
EM13CNT205Interpretar 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.
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Sobre estas questões
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Perguntas frequentes
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