Em uma feira de ciências, dois grupos montaram aquecedores solares para aquecer água em garrafas iguais. O…

Questão

Em uma feira de ciências, dois grupos montaram aquecedores solares para aquecer água em garrafas iguais. O sistema A tinha a superfície interna pintada de preto e uma tampa transparente. O sistema B tinha a superfície interna brilhante e não possuía isolamento lateral. Após 30 minutos de exposição ao Sol, a água do sistema A atingiu temperatura maior do que a do sistema B. Qual explicação científica melhor justifica o melhor desempenho do sistema A?

1. A) O sistema A aqueceu mais porque o vidro da tampa produziu calor extra ao receber a luz solar, o que elevou a temperatura da água.
2. B) A tampa transparente impede a entrada de calor, fazendo com que a água conserve mais energia do que no sistema sem tampa.
3. C) A cor preta aumenta a temperatura da água principalmente porque transforma a luz do Sol em água quente sem depender do ambiente ao redor.
4. D) A cor preta absorve mais radiação solar e o isolamento lateral reduz a perda de calor para o ambiente, aumentando a temperatura da água.
5. E) A superfície brilhante reflete mais radiação solar, e a ausência de isolamento lateral ajuda a água a esquentar mais rápido por circular melhor o calor.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. Identifique os fatores que diferenciam os sistemas. O sistema A tem superfície interna preta e tampa transparente. O sistema B tem superfície brilhante e não tem isolamento lateral. Os dois recebem o mesmo Sol, com garrafas iguais.
2. A cor preta absorve mais radiação solar do que superfícies claras ou brilhantes, que refletem grande parte da luz. Assim, o sistema A transforma mais luz em energia térmica, o que já favorece o aquecimento da água.
3. O enunciado não diz explicitamente que o sistema A tem isolamento lateral, mas diz que o sistema B não o possui. Por isso, a alternativa D pressupõe que o A tenha esse isolamento, o que é a leitura mais plausível da comparação. O isolamento reduz a perda de calor para o ambiente, o que também mantém a água mais quente.
4. Portanto, a alternativa D é a melhor explicação e coincide com o gabarito oficial.
5. Por que as demais estão erradas. A: o vidro não produz calor extra; ele apenas deixa a luz passar e ajuda a reter o calor. B: a tampa transparente deixa a luz do Sol entrar, em vez de impedir a entrada de calor. C: a cor preta age pela absorção da luz, mas a água continua dependendo das trocas de calor com o ambiente, e a afirmação ignora a perda de calor. E: a superfície brilhante reflete mais luz, o que tende a aquecer menos, e a ausência de isolamento aumenta a perda de calor, em vez de acelerar o aquecimento.

💡 Dica: Compare absorção de energia e perdas de calor.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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