Por que a forma esférica ou hemisférica é eficiente para isolamento térmico?

Porque, para um mesmo volume, apresenta a menor área superficial, reduzindo as perdas de calor para o ambiente.

O que é condução térmica?

É a transferência de calor através de um material, de regiões mais quentes para mais frias, sem transporte de matéria.

Como a neve compactada atua como isolante térmico?

A neve contém ar aprisionado, dificultando a condução de calor e tornando-se um bom isolante térmico.

Qual a diferença entre condução e convecção térmica?

Condução ocorre dentro de sólidos ou entre sólidos em contato, enquanto convecção envolve o movimento de fluidos (líquidos ou gases).

Por que o iglu não depende da luz solar para manter o calor interno?

Porque seu isolamento térmico é eficiente mesmo sem radiação solar, conservando o calor gerado internamente.

O que acontece com a área superficial de uma esfera à medida que o volume aumenta?

A área superficial cresce mais lentamente que o volume, tornando a esfera vantajosa para minimizar trocas térmicas.

Como o formato do iglu influencia as perdas de calor por convecção?

O formato arredondado reduz a área exposta ao vento e dificulta a formação de correntes de ar que aumentariam as perdas por convecção.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão — Em regiões árticas, iglus são construídos com blocos de neve compactada, o que proporciona isolamento térmico mesmo em ambientes extremamente frios.…

DIMVS 2026

Difícil Referência ENEM - 2024 - Questão 122

Em regiões árticas, iglus são construídos com blocos de neve compactada, o que proporciona isolamento térmico mesmo em ambientes extremamente frios. Sabendo que a neve contém ar aprisionado em sua estrutura, e considerando a geometria do iglu, analise como o formato hemisférico contribui para a redução das perdas térmicas e a conservação do calor interno durante a noite polar.

Qual das explicações a seguir descreve corretamente o papel do formato hemisférico na eficiência térmica do iglu?

A A forma hemisférica diminui a área total da superfície em contato com o ar externo, reduzindo as trocas de calor por condução e convecção. B O formato arredondado aumenta a turbulência do vento ao redor do iglu, intensificando a troca térmica e mantendo o interior aquecido por convecção forçada. C A estrutura em formato hemisférico funciona como um refletor, focalizando a luz solar e mantendo o interior em temperatura acima do ponto de congelamento da água. D A curvatura do iglu eleva a pressão atmosférica interna, o que altera as propriedades térmicas e evita a transferência de calor por radiação. E O formato do iglu impede a formação de gradientes térmicos internos, homogenizando a temperatura e eliminando a necessidade de isolamento adicional.

Resolução

Resposta correta: Letra A — A forma hemisférica diminui a área total da superfície em contato com o ar externo, reduzindo as trocas de calor por condução e convecção.

A questão aborda o papel do formato hemisférico dos iglus na eficiência térmica, ou seja, como a geometria contribui para minimizar as perdas de calor em ambientes extremamente frios. Para resolvê-la, é necessário compreender conceitos de transferência de calor (condução, convecção e radiação), além de noções de geometria espacial. O iglu, feito de neve compactada (um bom isolante devido ao ar aprisionado), precisa conservar o calor gerado internamente. O formato hemisférico é relevante porque, para um dado volume, a esfera (ou hemisfério) apresenta a menor área superficial possível, reduzindo a área de contato com o ambiente externo e, consequentemente, as perdas térmicas por condução e convecção. Assim, a alternativa correta é a que relaciona a geometria com a diminuição da área superficial e, portanto, com a redução das trocas de calor.

Comentários por alternativa

A A forma hemisférica diminui a área total da superfície em contato com o ar externo, reduzindo as trocas de calor por condução e convecção.

Correta. A alternativa A está certa porque a forma hemisférica realmente minimiza a área superficial para um dado volume, reduzindo as perdas de calor por condução (através dos blocos de neve) e por convecção (entre a superfície externa do iglu e o ar frio). Isso é um princípio físico conhecido e utilizado em várias aplicações de isolamento térmico.
B O formato arredondado aumenta a turbulência do vento ao redor do iglu, intensificando a troca térmica e mantendo o interior aquecido por convecção forçada.

Errada. A alternativa B está incorreta porque aumentar a turbulência do vento ao redor do iglu aumentaria as perdas de calor por convecção, não a conservação. O objetivo é justamente evitar a intensificação das trocas térmicas com o ambiente externo.
C A estrutura em formato hemisférico funciona como um refletor, focalizando a luz solar e mantendo o interior em temperatura acima do ponto de congelamento da água.

Errada. A alternativa C está equivocada, pois o formato hemisférico não tem função de refletor solar nem focaliza luz de modo significativo. Além disso, durante a noite polar, não há luz solar para ser aproveitada.
D A curvatura do iglu eleva a pressão atmosférica interna, o que altera as propriedades térmicas e evita a transferência de calor por radiação.

Errada. A alternativa D está errada porque a curvatura do iglu não altera a pressão atmosférica interna de forma relevante, nem impede a transferência de calor por radiação, que depende principalmente da temperatura e da emissividade das superfícies.
E O formato do iglu impede a formação de gradientes térmicos internos, homogenizando a temperatura e eliminando a necessidade de isolamento adicional.

Errada. A alternativa E está incorreta porque o formato do iglu não impede a formação de gradientes térmicos internos, já que sempre haverá diferença de temperatura entre o interior e o exterior. O isolamento é necessário para minimizar essas diferenças, não para eliminá-las completamente.

Flashcards

Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.

1 / 7

1. Por que a forma esférica ou hemisférica é eficiente para isolamento térmico?: Porque, para um mesmo volume, apresenta a menor área superficial, reduzindo as perdas de calor para o ambiente.
2. O que é condução térmica?: É a transferência de calor através de um material, de regiões mais quentes para mais frias, sem transporte de matéria.
3. Como a neve compactada atua como isolante térmico?: A neve contém ar aprisionado, dificultando a condução de calor e tornando-se um bom isolante térmico.
4. Qual a diferença entre condução e convecção térmica?: Condução ocorre dentro de sólidos ou entre sólidos em contato, enquanto convecção envolve o movimento de fluidos (líquidos ou gases).
5. Por que o iglu não depende da luz solar para manter o calor interno?: Porque seu isolamento térmico é eficiente mesmo sem radiação solar, conservando o calor gerado internamente.
6. O que acontece com a área superficial de uma esfera à medida que o volume aumenta?: A área superficial cresce mais lentamente que o volume, tornando a esfera vantajosa para minimizar trocas térmicas.
7. Como o formato do iglu influencia as perdas de calor por convecção?: O formato arredondado reduz a área exposta ao vento e dificulta a formação de correntes de ar que aumentariam as perdas por convecção.

Questões do mesmo tema

Biologia Celular