Durante uma competição de robótica, um grupo deve desenvolver um protótipo de aquecedor solar. O sistema deve…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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
Durante uma competição de robótica, um grupo deve desenvolver um protótipo de aquecedor solar. O sistema deve ser capaz de elevar a temperatura da água em 15 °C. Se utilizam 5 L de água, calcule a energia necessária para esse aquecimento e discuta o uso de tecnologias digitais para otimizar o projeto.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Q = m·c·?T. Para 5 L de água (5 kg) e ?T = 15 °C: Q = 5 kg × 4.18 kJ/kg·°C × 15 °C = 313.5 kJ. Tecnologias digitais podem ser usadas para simular a eficiência e otimizar materiais, reduzindo custos e aumentando a eficácia do protótipo.
Explicação
A fórmula utilizada para calcular a energia necessária para aquecer a água é baseada na relação entre massa, capacidade térmica e variação de temperatura, o que resulta em um valor preciso. A menção ao uso de tecnologias digitais destaca a importância da simulação e otimização no desenvolvimento de projetos, permitindo melhor eficiência e economia. Assim, a resposta aborda tanto o cálculo quanto a aplicação prática de ferramentas tecnológicas.
Raio-X da questão
energia térmica e tecnologias digitais
avaliacao
calor específico da água · cálculo de energia térmica
Revisar a fórmula de calor e o uso de tecnologias digitais em projetos.
O aluno pode confundir a quantidade de água com a temperatura, não aplicando corretamente a fórmula para calcular a energia necessária.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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