Em uma casa na região Norte, duas paredes de área A = 10 m² e espessura d = 0,20 m têm ?T = 15 K. Concreto k =…
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 casa na região Norte, duas paredes de área A = 10 m² e espessura d = 0,20 m têm ?T = 15 K. Concreto k = 1,4 W/m·K; tijolo k = 0,6 W/m·K. Calcule a taxa de condução Q? = k·A·?T/d e indique qual parede transmite menos calor por segundo.
- A) Concreto 450 W, tijolo 1050 W
- B) Ambas transmitem igual: 750 W
- C) Parede de tijolo: 450 W (transmite menos)
- D) Parede de concreto: 1050 W (transmite menos)
- E) Nenhuma transmite calor por condução (isolantes perfeitos)
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A = 10 m², d = 0,20 m, delta T = 15 K, k do concreto = 1,4 W/m·K e k do tijolo = 0,6 W/m·K. Todas as grandezas já estão no SI, então não é preciso converter unidades. Passo 2: Calcule a taxa para o concreto: Q = k·A·delta T/d = 1,4 × 10 × 15 / 0,20 = 210 / 0,20 = 1050 W. Passo 3: Calcule a taxa para o tijolo: Q = 0,6 × 10 × 15 / 0,20 = 90 / 0,20 = 450 W. Passo 4: Compare. A taxa de condução é diretamente proporcional à condutividade k e inversamente proporcional à espessura d. Como as paredes têm mesma área, espessura e diferença de temperatura, a de menor k, o tijolo, transmite menos calor: 450 W por segundo. Passo 5: Conclusão. A alternativa correta é a C, que coincide com o gabarito oficial. A alternativa A troca os valores de cada parede, o que inverte a relação entre condutividade e fluxo de calor. A alternativa B supõe que as duas paredes transmitem igual, ignorando as diferentes condutividades. A alternativa D tem o valor certo para o concreto, mas conclui erradamente que ele transmite menos, quando na verdade transmite mais. A alternativa E é falsa, pois nenhum material é isolante perfeito e há condução sempre que existe diferença de temperatura e k finito.
💡 Dica: Calcule Q para cada parede e compare os resultados.
Alternativa por alternativa
Inverte a relação entre condutividade e fluxo de calor, associando o concreto (maior k) a menor transmissão, ou troca os resultados ao aplicar a fórmula.
Supõe que, por terem mesma área, espessura e diferença de temperatura, as paredes transmitem o mesmo calor, ignorando o k. O valor 750 W é a média aritmética de 1050 e 450.
Correto: tijolo Q? = 0,6·10·15/0,2 = 450 W, menor que 1050 W do concreto.
Calcula corretamente 1050 W para o concreto, mas interpreta que o maior fluxo indica que a parede transmite menos calor, invertendo a pergunta.
Por que engana: Confundir os valores de k e calcular a taxa de condução de calor incorretamente, levando a uma conclusão errada sobre qual parede transmite menos calor.
Acredita que paredes de casa são isolantes perfeitos e, por isso, não conduzem calor, usando a intuição do dia a dia em vez da condutividade térmica finita dos materiais.
Raio-X da questão
taxa de condução de calor
avaliacao
taxa de condução de calor · cálculo de potência térmica
Revisar a fórmula da condução de calor e suas variáveis.
Confundir os valores de k e calcular a taxa de condução de calor incorretamente, levando a uma conclusão errada sobre qual parede transmite menos calor.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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