Por que o guidão de uma bicicleta fica “queimando” quando ela fica parada ao sol? Em um bicicletário de um…
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
Por que o guidão de uma bicicleta fica “queimando” quando ela fica parada ao sol? Em um bicicletário de um condomínio, moradores compararam dois modelos deixados no mesmo local por 20 minutos em uma tarde quente. No modelo 1, o guidão era de alumínio sem capa; no modelo 2, o guidão também era metálico, mas tinha uma capa de espuma e era de cor clara. Ao tocar rapidamente, o modelo 1 incomodava mais a mão. Um morador mediu com um termômetro simples de superfície e encontrou valores mais altos no metal exposto. Já o modelo 2 parecia aquecer menos e, mesmo quando estava quente, o calor demorava mais a “passar” para a pele. O síndico quer escolher uma solução que reduza o desconforto sem trocar toda a estrutura metálica, que dá firmeza ao guidão. Com base no texto, identifique a decisão que melhor justifica a redução do aquecimento percebido, considerando como o calor chega ao guidão e à mão.
- A) Revestir o metal com espuma clara, reduzindo condução para a mão e absorção de radiação do Sol.
- B) Fazer furos no guidão metálico, pois mais ventilação elimina a condução de calor para a pele.
- C) Aumentar a espessura do guidão e pintá-lo de preto, reduzindo a condução e a entrada de calor por radiação.
- D) Polir o metal e deixá-lo sem capa, pois a convecção do ar ao redor impede o aquecimento do guidão.
- E) Cobrir o guidão com uma película metálica, pois metais funcionam como isolantes térmicos ao toque.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- O guidão recebe calor do Sol por radiação, e esse calor chega à mão por condução, ou seja, pelo contato direto com a superfície. O metal exposto conduz bem o calor e também absorve bastante radiação solar, por isso fica quente e transmite rapidamente o calor para a pele.
- A capa de espuma é um material de baixa condutividade térmica, então funciona como barreira e reduz a passagem de calor para a mão. Ela também faz o calor demorar mais a atravessar até a pele, o que explica a sensação mais lenta do aquecimento descrita no texto.
- A cor clara reflete mais a radiação solar e absorve menos energia, o que reduz o aquecimento da superfície. Assim, a alternativa A une os dois mecanismos certos: diminuir a condução até a mão e diminuir a absorção da radiação do Sol. Ela também atende ao síndico, pois mantém a estrutura metálica que dá firmeza ao guidão.
- Por que as outras estão erradas. B: furos não eliminam a condução pelo metal, que continua contínuo e conduzindo calor. C: pintar de preto aumenta a absorção de radiação solar, o oposto do desejado, e aumentar a espessura não impede a condução. D: polir o metal e deixá-lo sem capa mantém o contato direto com o calor, e a convecção do ar não impede o aquecimento do guidão. E: metais são bons condutores, não isolantes, então uma película metálica tenderia a transmitir mais calor para a mão.
- Conclusão: a decisão que melhor justifica a redução do aquecimento percebido é revestir o metal com espuma clara, como indica o gabarito oficial, que está correto.
💡 Dica: Analise como o calor é transferido por condução e radiação no guidão.
Alternativa por alternativa
A espuma é isolante e diminui a condução para a pele; a cor clara tende a absorver menos radiação solar que superfícies escuras.
O aluno acredita que a ventilação proporcionada pelos furos interrompe a condução de calor pelo material, confundindo ventilação com isolamento térmico.
O aluno associa a cor escura apenas à aparência e não percebe que ela aumenta a absorção de radiação solar, além de supor que maior espessura resolve o problema térmico da condução.
O aluno entende que a convecção do ar ao redor impede o aquecimento do metal, ignorando que a radiação solar e a condução pelo metal exposto continuam aquecendo o guidão.
O aluno acredita que o metal é isolante porque parece frio ao toque, confundindo a sensação de frio causada pela alta condutividade com a ausência de transferência de calor.
Por que engana: Confundir condução com convecção ou radiação, ou acreditar que metais são isolantes térmicos.
Raio-X da questão
transferência de calor por condução e radiação
avaliacao
modos de transferência de calor · propriedades térmicas dos materiais
estude os modos de transferência de calor: condução, convecção e radiação
Confundir condução com convecção ou radiação, ou acreditar que metais são isolantes térmicos.
pensamento_critico
cotidiano
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