Em um estudo sobre o conforto térmico de edificações brasileiras, foram comparadas duas coberturas com a mesma…
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 um estudo sobre o conforto térmico de edificações brasileiras, foram comparadas duas coberturas com a mesma área exposta ao Sol: uma telha cerâmica e uma telha galvanizada de aço revestido com zinco. A reflectância solar indica a fração da radiação solar refletida pela superfície; o restante é absorvido. A emissividade indica a capacidade relativa de emitir radiação térmica. Considere os dados da tabela, além de mesma irradiância solar incidente nas duas coberturas. | Cobertura | Reflectância solar | Emissividade | |---|---:|---:| | Telha cerâmica | 0,35 | 0,90 | | Telha galvanizada | 0,70 | 0,20 | Para comparar apenas os fluxos de energia, considere também que as duas superfícies estejam à mesma temperatura. O ganho térmico no interior, entretanto, depende ainda da condução de calor pela cobertura e das condições de ventilação e isolamento da edificação. Com base no texto e nos dados da tabela, qual afirmação apresenta uma comparação energeticamente sustentada entre as coberturas, sem permitir uma conclusão indevida sobre a temperatura final ou o ganho térmico no interior?
- A) A telha galvanizada absorve menor fração da radiação solar e, à mesma temperatura, emite mais radiação térmica por apresentar menor emissividade; por isso, aquece menos.
- B) A telha galvanizada absorve menor fração da radiação solar, enquanto, à mesma temperatura, a telha cerâmica emite mais radiação térmica; os dados não bastam para determinar o ganho térmico no interior.
- C) As duas coberturas absorvem a mesma fração da radiação solar e emitem a mesma quantidade de radiação térmica à mesma temperatura; assim, apresentam o mesmo ganho interno.
- D) A telha cerâmica absorve menor fração da radiação solar e, à mesma temperatura, emite mais radiação térmica; por isso, os dados determinam menor ganho térmico interno.
- E) A telha galvanizada absorve maior fração da radiação solar e, à mesma temperatura, emite menos radiação térmica; por isso, os dados determinam menor ganho térmico interno.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- A absorção é o complemento da reflectância, pois o restante da radiação solar é absorvido. Assim, a telha cerâmica absorve 1 - 0,35 = 0,65 (65%) e a telha galvanizada absorve 1 - 0,70 = 0,30 (30%). A galvanizada absorve menor fração da radiação solar.
- A emissividade indica a capacidade relativa de emitir radiação térmica. Como as duas superfícies estão à mesma temperatura, a emissão depende da emissividade: a cerâmica (0,90) emite muito mais que a galvanizada (0,20). Logo, à mesma temperatura, a telha cerâmica emite mais radiação térmica.
- O enunciado pede uma comparação energeticamente sustentada, sem concluir sobre temperatura final ou ganho térmico interno. Os dados dizem apenas sobre absorção e emissão de radiação nas superfícies. O ganho interno também depende da condução de calor pela cobertura, da ventilação e do isolamento, que não estão nos dados. Portanto, os dados não bastam para determinar o ganho térmico interno.
- Por isso, a alternativa B é a correta, e concordo com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: a alternativa A inverte a relação entre emissividade e emissão, pois a menor emissividade significa menor emissão, e ainda conclui indevidamente sobre o aquecimento. A alternativa C afirma que as duas coberturas absorvem a mesma fração, o que contraria 0,65 e 0,30, e ignora a diferença de emissividade. A alternativa D inverte a absorção, pois a cerâmica absorve mais (0,65), e conclui indevidamente sobre o ganho interno. A alternativa E troca a absorção das duas superfícies e também faz uma conclusão sobre o ganho interno não sustentada pelos dados.
💡 Dica: Compare a reflectância e emissividade das telhas para avaliar o ganho térmico.
Alternativa por alternativa
O aluno associa baixa emissividade a maior emissão de radiação e conclui que a galvanizada aquece menos. Além disso, ele assume que a emissão maior significa menor temperatura, o que não está nos dados.
Por que engana: Confundir a relação entre emissividade e temperatura superficial, acreditando que maior emissividade sempre resulta em menor temperatura.
A fração absorvida é igual a 1 menos a reflectância. Assim, a telha cerâmica absorve 1 − 0,35 = 0,65, ou 65%, da radiação solar, enquanto a galvanizada absorve 1 − 0,70 = 0,30, ou 30%. Portanto, nas mesmas condições de irradiância e área, a galvanizada absorve menos energia solar. Para superfícies à mesma temperatura, a maior emissividade da cerâmica implica maior emissão de radiação térmica. Contudo, a temperatura de equilíbrio e o ganho térmico interno também dependem de convecção, condução, isolamento, ventilação e outras condições não fornecidas. Logo, não é possível concluir qual telhado produzirá menor ganho térmico interno apenas com esses dados.
O aluno ignora a diferença de emissividade (0,90 e 0,20) e supõe que, por estarem à mesma temperatura, as superfícies emitem a mesma quantidade de radiação. Também desconsidera que as frações absorvidas são diferentes.
O aluno lê a reflectância de 0,35 da cerâmica como se fosse a fração absorvida, quando a absorção é o complemento (0,65). Depois, conclui um menor ganho térmico interno sem considerar condução, ventilação e isolamento.
O aluno usa a reflectância da galvanizada (0,70) como se fosse a fração absorvida, quando a absorção é 0,30. Ele também conclui um menor ganho interno, o que os dados não permitem determinar.
Raio-X da questão
ganho térmico telhado
avaliacao
ganho térmico · emissividade e reflectância
Revisar conceitos de reflectância e emissividade em materiais.
Confundir a relação entre emissividade e temperatura superficial, acreditando que maior emissividade sempre resulta em menor temperatura.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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