No interior de cavernas da região de Ibitipoca, visitantes relatam que a temperatura interna varia apenas…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Utilizar o conhecimento das formas de propagação do calor para justificar a utilização de determinados materiais (condutores e isolantes) na vida cotidiana, explicar o princípio de funcionamento de alguns equipamentos (garrafa térmica, coletor solar etc.) e/ou construir soluções tecnológicas a partir desse conhecimento.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
No interior de cavernas da região de Ibitipoca, visitantes relatam que a temperatura interna varia apenas cerca de 2 °C ao longo do ano, enquanto casas convencionais nas redondezas apresentam oscilações de até 15 °C. Pesquisadores investigaram esse fenômeno e concluíram que a alta capacidade térmica das rochas, aliada à redução de correntes de ar e à massa térmica elevada, é responsável pela estabilidade térmica. Eles propõem empregar materiais similares em construções modernas para reduzir o consumo de energia em aquecimento e refrigeração. Analise o texto-base e avalie qual aspecto termodinâmico é fundamental para manter a temperatura interna da caverna estável ao longo do ano.
- A) Uso de materiais com alto calor específico que armazenam calor e liberam lentamente
- B) Uso de barreiras contra radiação solar para bloquear o calor externo
- C) Uso de superfícies amplas para troca térmica com o ambiente externo
- D) Uso de componentes com alta condutividade térmica para transferir calor rapidamente
- E) Uso de sistemas que bloqueiam correntes de ar para impedir toda troca térmica
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- O texto diz que a temperatura interna da caverna varia cerca de 2 °C ao longo do ano, enquanto as casas variam até 15 °C. Essa diferença precisa ser explicada pelo comportamento térmico dos materiais. Passo 2: O enunciado destaca três fatores: alta capacidade térmica das rochas, redução de correntes de ar e grande massa térmica. A capacidade térmica (ou calor específico) indica quanta energia um material precisa absorver para elevar sua temperatura. Materiais com alto calor específico e grande massa absorvem muito calor sem se aquecer muito e o devolvem lentamente quando o ambiente esfria. Isso amortece as variações de temperatura externas, o que torna a alternativa A a correta. Passo 3: A alternativa B está errada porque a estabilidade vem da capacidade de armazenar energia térmica, e não do bloqueio da radiação solar. Passo 4: A alternativa C está errada porque superfícies amplas aumentam a troca térmica com o exterior, o que tende a desestabilizar a temperatura interna. Passo 5: A alternativa D está errada porque alta condutividade transfere calor rapidamente, justamente o oposto do que mantém a caverna estável. Passo 6: A alternativa E está errada porque o texto fala em reduzir correntes de ar, e não em impedir toda troca térmica; a caverna continua trocando calor com o ambiente, só que de forma lenta. Passo 7: Portanto, o aspecto termodinâmico fundamental é a capacidade térmica elevada aliada à massa térmica, que faz o material absorver e liberar calor lentamente, mantendo a temperatura estável. O gabarito oficial A está correto.
💡 Dica: Identifique o conceito de calor específico e sua relação com a estabilidade térmica.
Alternativa por alternativa
Materiais com elevado calor específico absorvem e liberam energia gradualmente, estabilizando a temperatura interna.
O aluno acredita que a estabilidade térmica vem de isolar o ambiente da radiação solar. Ele confunde a proteção contra o calor externo com a capacidade do material de armazenar energia.
O aluno supõe que superfícies amplas ajudam a manter a temperatura estável porque facilitam a troca de calor. Ele não percebe que maior troca com o exterior aumenta as oscilações internas.
O aluno confunde condutividade térmica (rapidez com que o calor atravessa o material) com capacidade térmica (quantidade de calor que o material armazena). Por isso associa a estabilidade a uma transferência rápida de calor.
Por que engana: Confundir calor específico com condutividade térmica ou barreiras físicas de calor.
O aluno interpreta o texto de forma absoluta, entendendo que reduzir correntes de ar significa impedir toda troca térmica. O enunciado fala apenas em redução, e a caverna continua trocando calor lentamente com o ambiente.
Raio-X da questão
calor específico e estabilidade térmica
avaliacao
propriedades térmicas da matéria · transferência de calor
Estude calor específico e propriedades térmicas dos materiais.
Confundir calor específico com condutividade térmica ou barreiras físicas de calor.
pensamento_critico
cientifico
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