Um teto com área A = 20 m² tem U-valor inicial U1 = 0,8 W·m?²·K?¹; após melhorar o isolamento o U-valor passa…
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
Um teto com área A = 20 m² tem U-valor inicial U1 = 0,8 W·m?²·K?¹; após melhorar o isolamento o U-valor passa para U2 = 0,2 W·m?²·K?¹. Com ?T = 15 K entre interior e exterior, calcule a redução da potência de aquecimento necessária ?Q?. Use Q? = U·A·?T.
- A) A redução será 240 W, pois o U-valor não afeta a potência inicial.
- B) Redução de 180 W (de 240 W para 60 W).
- C) A redução da potência é de 120 W, pois o U-valor é sempre metade após a melhoria.
- D) A potência final é 80 W, já que U não influencia a temperatura diferentemente.
- E) A redução é 100 W, resultando em uma potência final de 140 W.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A = 20 m², U1 = 0,8 W·m^-2·K^-1, U2 = 0,2 W·m^-2·K^-1 e ΔT = 15 K. A fórmula é Q = U·A·ΔT.
- Calcule a potência inicial. Q1 = 0,8 × 20 × 15 = 240 W.
- Calcule a potência após a melhoria do isolamento. Q2 = 0,2 × 20 × 15 = 60 W.
- Calcule a redução. ΔQ = Q1 − Q2 = 240 − 60 = 180 W. A alternativa B está correta e coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A afirma que o U-valor não afeta a potência, mas a potência é diretamente proporcional a U. C supõe que U cai pela metade, o que não é dado do enunciado. D calcula uma potência final que não corresponde a U2 = 0,2 com A = 20 m² e ΔT = 15 K. E tem a subtração inconsistente, pois 240 − 140 não é 100 se a potência final fosse 140 W, e 140 W não sai da fórmula.
💡 Dica: Calcule Q1 e Q2 e encontre a diferença.
Alternativa por alternativa
Acredita que o U-valor não influencia a potência de aquecimento, confundindo a redução com a potência inicial. Assim, supõe que a potência final vai a zero.
Por que engana: Confundir a relação entre U-valor e potência, não considerando a redução correta após a melhoria do isolamento.
Q?1 = 0,8·20·15 = 240 W; Q?2 = 0,2·20·15 = 60 W; ?Q? = 240 - 60 = 180 W.
Supõe que o U-valor sempre cai pela metade após a melhoria, quando o enunciado informa explicitamente que U2 = 0,2. Usa 0,8 − 0,4 em vez de 0,8 − 0,2.
Calcula a potência final de forma errada e acredita que U não afeta a transferência de calor. O resultado de 80 W não corresponde a 0,2 × 20 × 15.
Erra o cálculo da potência final e depois faz a subtração com um valor que não é consistente com a fórmula. A conta de Q = U·A·ΔT com U2 deveria dar 60 W, não 140 W.
Raio-X da questão
U-valor e potência de aquecimento
avaliacao
cálculo de potência térmica · U-valor e isolamento térmico
Revisar a fórmula de cálculo de potência térmica e U-valor.
Confundir a relação entre U-valor e potência, não considerando a redução correta após a melhoria do isolamento.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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