Experimento: dois painéis isolantes cobrindo um aquecedor de área A = 0,25 m². Para manter T_int = 80 °C com…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Comunicar, para públicos variados, em diversos contextos, resultados de análises, pesquisas e/ou experimentos, elaborando e/ou interpretando textos, gráficos, tabelas, símbolos, códigos, sistemas de classificação e equações, por meio de diferentes linguagens, mídias, tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC), de modo a participar e/ou promover debates em torno de temas científicos e/ou tecnológicos de relevância sociocultural e ambiental.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Experimento: dois painéis isolantes cobrindo um aquecedor de área A = 0,25 m². Para manter T_int = 80 °C com T_ext = 20 °C o painel A exige P_A = 18 W (L_A = 0,02 m) e o painel B exige P_B = 6,0 W (L_B = 0,05 m). Elabore um relatório curto para público geral e técnico comparando desempenho térmico e riscos, com cálculos e recomendação.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Resposta modelo (técnico+geral): Cálculos: ?T=60 K; P_A/A=18/0,25=72 W·m?² ? R''_A=?T/(P_A/A)=60/72=0,8333 m²·K·W?¹. k_A = L_A/R''_A = 0,02/0,8333 = 0,024 W·m?¹·K?¹. P_B/A=6/0,25=24 W·m?² ? R''_B=60/24=2,5 m²·K·W?¹. k_B = 0,05/2,5 = 0,020 W·m?¹·K?¹. Interpretação (técnico): Painel B apresenta maior resistência térmica por área (R''_B>R''_A) e condutividade ligeiramente menor, logo melhor desempenho térmico. Considere também densidade, inflamabilidade e espessura na seleção; B é preferível se requisitos mecânicos/espaciais permitirem. Comunicação (público geral): Para manter o interior quente, o painel B precisa de menos energia (6 W contra 18 W) e isola melhor; portanto consome menos eletricidade. Atenção: verificar resistência ao fogo e durabilidade antes da escolha. Recomendações de segurança: avaliar ponto de ignição, condutividade elétrica, compatibilidade com suportes e garantir certificações contra chama. Incluir dados de densidade e ensaio térmico adicionais para decisão final.
Explicação
A comparação entre os painéis A e B revela que o painel B possui maior resistência térmica e menor consumo de energia, tornando-o mais eficiente para manter a temperatura desejada. Além disso, a análise de segurança e durabilidade é crucial para garantir a escolha do material mais adequado em aplicações práticas. A comunicação clara sobre os benefícios e riscos ajuda tanto o público técnico quanto o geral a tomar decisões informadas.
Raio-X da questão
desempenho térmico
avaliacao
transferência de calor · isolamento térmico
Revisar conceitos de transferência de calor e isolamento térmico.
O aluno pode confundir os conceitos de condução e convecção, não aplicando corretamente as fórmulas de cálculo de desempenho térmico.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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