Em uma oficina escolar, estudantes projetaram a base de uma panela destinada ao preparo uniforme de alimentos…
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 uma oficina escolar, estudantes projetaram a base de uma panela destinada ao preparo uniforme de alimentos em um fogão. O material da base deve transportar rapidamente o calor recebido pela região diretamente acima da chama para as demais regiões, evitando pontos muito quentes e outros ainda frios. No experimento, foram aquecidos discos de mesma espessura e dimensões, feitos de alumínio, aço e vidro. Após o mesmo intervalo de tempo, o alumínio apresentou a menor diferença de temperatura entre o centro e a borda; o aço apresentou diferença intermediária, e o vidro, a maior diferença. Considerando a função específica da base da panela e os resultados do experimento, qual propriedade física deve ser priorizada na escolha do material para favorecer o aquecimento uniforme dos alimentos?
- A) Baixa densidade
- B) Condutividade térmica
- C) Temperatura de fusão
- D) Capacidade térmica
- E) Resistência mecânica
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- A função da base da panela, segundo o enunciado, é transportar rapidamente o calor recebido da chama para as demais regiões, evitando pontos quentes e frios. Isso exige que o material conduza bem o calor.
- No experimento, os discos de mesma espessura e dimensões foram aquecidos pelo mesmo tempo. O alumínio teve a menor diferença de temperatura entre centro e borda, o aço teve diferença intermediária e o vidro, a maior. Quanto menor a diferença, mais rápido o calor se espalhou pelo disco, o que indica maior condutividade térmica.
- A propriedade que mede a facilidade com que o calor atravessa um material é a condutividade térmica. Pela ordem observada (alumínio, aço, vidro), ela é a grandeza que explica o aquecimento uniforme. Portanto, a alternativa B está correta e coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A) A baixa densidade indica leveza, o que não ajuda o calor a se espalhar. C) A temperatura de fusão indica quando o material derrete, algo que não é o foco do enunciado. D) A capacidade térmica indica quanta energia é necessária para variar a temperatura do material, e não a rapidez com que o calor se distribui. E) A resistência mecânica indica dureza ou resistência a esforços, propriedade que não está ligada ao transporte de calor no experimento.
💡 Dica: Pense nas propriedades físicas dos materiais utilizados na cozinha.
Alternativa por alternativa
O aluno pode associar uma panela boa a um material leve e fácil de manusear, achando que a baixa densidade favorece o aquecimento.
Por que engana: Confundir propriedades físicas que influenciam a função do material, como escolher cor ou elasticidade em vez de condutividade térmica para utensílios de cozinha.
A condutividade térmica mede a capacidade de um material de transferir energia térmica por seu interior. Como a base da panela precisa espalhar o calor da região aquecida para as demais áreas, o material mais adequado é aquele que apresenta maior condutividade térmica. O resultado experimental confirma essa relação: o alumínio, que conduziu melhor o calor, apresentou menor diferença de temperatura entre o centro e a borda.
O aluno pode pensar que a base precisa suportar temperaturas muito altas sem derreter, confundindo segurança de uso com distribuição uniforme do calor.
O aluno pode confundir capacidade térmica, que indica quanto calor o material armazena, com a rapidez com que o calor se propaga pela base.
O aluno pode supor que uma base mais resistente e durável aqueça melhor, sem considerar que o experimento mediu apenas a distribuição de temperatura.
Raio-X da questão
propriedades físicas
avaliacao
propriedades físicas da matéria · transferência de calor
Revisar as propriedades físicas dos materiais e suas aplicações.
Confundir propriedades físicas que influenciam a função do material, como escolher cor ou elasticidade em vez de condutividade térmica para utensílios de cozinha.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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