Projete um protótipo sustentável de sistema térmico para aquecimento de uma sala escolar (até 20 m²) que…
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
Projete um protótipo sustentável de sistema térmico para aquecimento de uma sala escolar (até 20 m²) que minimize consumo elétrico. Descreva materiais, sequência de cálculos para prever desempenho térmico e indique como tecnologias digitais podem ser usadas para estimativas e monitoramento. Inclua fórmulas relevantes (Q = m·c·?T, Q = m·L, Q? = k·A·?T/d).
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Estimar a carga térmica do ar Q_dem ˜ m_ar·c_ar·?T com m_ar=?·V (?˜1,2 kg·m?3, c_ar˜1000 J·kg?1·K?1). Prever armazenamento: Q_PCM = m_PCM·L. Reduzir perdas via Q? = k·A·?T/d escolhendo isolamento adequado. Validar por simulação/planilha e monitorar T com sensores IoT para iterar materiais e espessuras.
Explicação
A resposta aborda a estimativa da carga térmica necessária para aquecer a sala, utilizando fórmulas que relacionam massa, calor específico e variação de temperatura. Além disso, considera a importância do armazenamento térmico e a minimização de perdas térmicas através de isolamento adequado. Por fim, menciona o uso de tecnologias digitais para simulação e monitoramento, permitindo ajustes no projeto para otimização do desempenho térmico.
Raio-X da questão
sistema térmico sustentável
avaliacao
sistemas térmicos · fórmulas de calor
Revisar as fórmulas de transferência de calor e propriedades térmicas dos materiais.
Os alunos podem falhar ao não considerar todos os fatores que influenciam o desempenho térmico, como a isolação e a eficiência dos materiais escolhidos.
ciencia_tecnologia
criatividade
cientifico
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