Em uma pesquisa sobre a termorregulação de mamíferos, estudantes compararam a condução de calor em amostras de…
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
Em uma pesquisa sobre a termorregulação de mamíferos, estudantes compararam a condução de calor em amostras de tecido muscular e de tecido adiposo. As amostras tinham a mesma espessura e a mesma área, foram submetidas à mesma diferença de temperatura e atingiram regime estacionário. Nessas condições, a amostra de tecido muscular transferiu 12 J de energia térmica por segundo, enquanto a amostra de tecido adiposo transferiu 4 J por segundo. O tecido adiposo atua, ainda, como uma camada de isolamento térmico em muitos animais. Com base nos dados do experimento, qual tecido apresenta maior condutividade térmica?
- A) O tecido adiposo, por atuar como isolante térmico.
- B) Os dois tecidos, por terem sido submetidos à mesma temperatura.
- C) O tecido adiposo, porque apresentou menor transferência de energia.
- D) O tecido muscular.
- E) Nenhum dos tecidos, porque o calor não se desloca em organismos.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique o que a questão pede. Queremos saber qual tecido conduz melhor o calor, ou seja, qual tem maior condutividade térmica.
- Lembre a lei de Fourier para condução em regime estacionário: a potência térmica P = k x A x ΔT / L, em que k é a condutividade térmica, A é a área, ΔT é a diferença de temperatura e L é a espessura.
- Como as amostras têm a mesma área, a mesma espessura e foram submetidas à mesma diferença de temperatura, A, ΔT e L são iguais nos dois casos. Logo, P é diretamente proporcional a k.
- O tecido muscular transferiu 12 J/s e o adiposo transferiu 4 J/s. Como 12 é três vezes 4, o muscular tem condutividade térmica três vezes maior. Portanto, a alternativa correta é a D, o tecido muscular.
- Por que as outras estão erradas. A: o fato de o tecido adiposo ser isolante é justamente o que indica sua baixa condutividade, não uma alta. B: ter sido submetido à mesma temperatura não basta, pois a condutividade é uma propriedade do material e a comparação deve ser feita pela taxa de transferência nas mesmas condições. C: a menor transferência de energia do adiposo indica menor condutividade, e não maior. E: a condução de calor ocorre em organismos, e os dados do experimento mostram justamente essa transferência.
- Observação: o gabarito oficial D está correto, e a resolução confirma essa alternativa.
💡 Dica: Compare as temperaturas dos materiais para determinar a condutividade.
Alternativa por alternativa
O aluno associa a função de isolante térmico do tecido adiposo a uma alta condutividade, confundindo a capacidade de isolar com a de conduzir calor.
O aluno acredita que, por as amostras terem recebido a mesma diferença de temperatura, ambas conduzem o calor de forma igual, sem perceber que as taxas de transferência diferentes revelam propriedades distintas.
Por que engana: Confundir a capacidade de isolamento do material com a sua condutividade térmica, escolhendo o bloco de madeira como melhor condutor.
O aluno inverte a relação entre taxa de transferência e condutividade, pensando que quem transfere menos energia conduz melhor o calor.
Como as amostras tinham a mesma espessura e área e foram submetidas à mesma diferença de temperatura, a comparação do fluxo de energia térmica permite comparar suas condutividades. O tecido muscular transferiu mais energia térmica por segundo do que o tecido adiposo; portanto, apresenta maior condutividade térmica. A menor transferência pelo tecido adiposo é coerente com sua função de isolamento térmico.
O aluno aplica uma ideia do senso comum de que o calor não se move em seres vivos, ignorando que o enunciado descreve uma transferência de energia térmica medida no experimento.
Raio-X da questão
condutividade térmica
avaliacao
condutividade térmica · transferencia de calor
Revisar os conceitos de condutividade térmica e propriedades dos materiais.
Confundir a capacidade de isolamento do material com a sua condutividade térmica, escolhendo o bloco de madeira como melhor condutor.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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