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