Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão

Em regiões árticas, moradores constroem casas feitas de blocos de gelo compactados, que funcionam como abrigos durante o frio extremo. Embora pareça contraditório, essas construções conseguem manter uma temperatura interna mais amena do que o ambiente externo congelante, impedindo que os ocupantes sofram com o frio intenso.

Por que a temperatura dentro dessas casas de gelo geralmente permanece acima do ponto de congelamento da água, mesmo estando cercada por gelo sólido?

Anterior

Resolução

Esta questão aborda o conceito de isolamento térmico, especificamente utilizando o exemplo das casas de gelo (iglus) em regiões árticas. O aluno deve compreender como materiais aparentemente frios, como o gelo, podem atuar como isolantes térmicos, reduzindo a transferência de calor entre o interior e o exterior. O raciocínio envolve entender que o gelo, apesar de estar abaixo de 0°C, conduz o calor de forma muito menos eficiente do que outros materiais, como metais, e que o ar preso nos blocos de gelo também contribui para o isolamento. Assim, o calor gerado pelos ocupantes e outras fontes internas é retido, mantendo a temperatura interna mais alta que a externa, geralmente acima do ponto de congelamento da água. As alternativas incorretas exploram ideias erradas sobre pressão, umidade, derretimento do gelo ou convecção, que não explicam adequadamente o fenômeno observado.

Comentários por alternativa

  1. A Porque o gelo que compõe as paredes atua como um isolante térmico, reduzindo a transferência de calor entre o interior e o exterior da casa.
    Correta. O gelo atua como isolante térmico porque sua estrutura dificulta a transferência de calor por condução. Isso reduz a perda de calor do interior para o exterior, mantendo a temperatura interna mais amena, mesmo quando o ambiente externo está muito frio.
  2. B Pois a pressão exercida pelo peso das paredes de gelo diminui o ponto de congelamento da água, mantendo o interior em temperatura líquida.
    Incorreta. Embora a pressão possa afetar o ponto de fusão do gelo, o efeito nas paredes de uma casa de gelo é desprezível e não explica por que a temperatura interna se mantém acima de 0°C.
  3. C Devido à alta umidade do ar dentro da casa, que impede a queda da temperatura abaixo de zero graus Celsius.
    Incorreta. A umidade do ar não impede a queda da temperatura abaixo de zero; o fator determinante é o isolamento térmico proporcionado pelo gelo.
  4. D Porque o calor gerado pelas pessoas e animais que habitam a casa faz o gelo das paredes derreter, aumentando a temperatura interna rapidamente.
    Incorreta. O calor gerado por pessoas e animais contribui para elevar a temperatura interna, mas não é suficiente para derreter significativamente as paredes de gelo, pois o isolamento impede grandes trocas de calor.
  5. E Pois o fenômeno da convecção do ar dentro da casa promove a constante circulação de calor frio e quente, mantendo a temperatura interna equilibrada.
    Incorreta. A convecção do ar pode ocorrer dentro da casa, mas não é o principal mecanismo que mantém a temperatura interna acima do ponto de congelamento. O isolamento térmico é o fator chave.

Flashcards

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

1 / 7
1. Como o gelo pode atuar como isolante térmico em construções?
O gelo possui baixa condutividade térmica, dificultando a passagem de calor entre o interior e o exterior, funcionando como um eficiente isolante térmico.
2. Por que a temperatura interna de um iglu pode ser superior à externa mesmo sendo feito de gelo?
Porque o isolamento térmico do gelo reduz a perda de calor interno, permitindo que o calor gerado por pessoas e outras fontes eleve a temperatura interna.
3. Qual a importância do ar preso nos blocos de gelo para o isolamento térmico?
O ar preso nos blocos de gelo potencializa o isolamento, pois o ar é um péssimo condutor de calor, dificultando ainda mais a transferência térmica.
4. Como a espessura das paredes de gelo influencia o isolamento térmico?
Paredes mais espessas aumentam o caminho que o calor precisa percorrer, reduzindo ainda mais a transferência de calor e melhorando o isolamento.
5. O que diferencia a transferência de calor por condução e por convecção em um iglu?
No iglu, a condução ocorre através das paredes de gelo, enquanto a convecção ocorre no ar interno; o isolamento depende principalmente da condução reduzida pelo gelo.
6. Por que metais não são adequados para isolamento térmico em ambientes frios?
Metais têm alta condutividade térmica, facilitando a perda de calor e tornando-os inadequados como isolantes em ambientes frios.
7. Como o calor gerado pelos ocupantes de um iglu contribui para o conforto térmico?
O calor corporal dos ocupantes é retido pelo isolamento das paredes de gelo, elevando a temperatura interna e proporcionando conforto térmico.

Questões do mesmo tema

Propriedades dos Materiais