Insper 2018 (Engenharias) — questão 4 de Física
Enunciado em texto
Após seu uso primário, as caixas de embalagens longa vida, que garantem a durabilidade e a qualidade do leite e de outros produtos, podem deixar de ser lixo e passar a ser material de construção para o isolamento térmico de telhados. Depois de abertas, limpas e coladas, elas são postas sob as telhas formando uma manta.
[Foto: duas caixas de embalagem longa vida brancas, com tampa de rosca, sobre fundo verde.]
(celuloseonline.com.br)
Para se obter a maior eficiência dessa manta como isolante térmico, deve-se posicioná-la com a face revestida de alumínio voltada para
(A) cima e distante cerca de 2 cm das telhas.
(B) baixo e distante cerca de 2 cm das telhas.
(C) baixo e colada nas telhas.
(D) baixo e deitada sobre a laje horizontal.
(E) cima e deitada sobre a laje horizontal.
(Enunciado e figura: Vestibular Insper 2018 (1º semestre, Engenharias) — Insper.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Insper Instituto de Ensino e Pesquisa.
Resolução comentada
O que a questão pede: como montar a manta para que ela barre o máximo de calor vindo das telhas aquecidas pelo Sol.
Passo 1 — como o calor chega da telha. A telha esquenta ao sol e passa a emitir radiação infravermelha para baixo, para dentro do forro. Esse é o principal caminho do calor até o ambiente.
Passo 2 — o papel do alumínio. O alumínio polido reflete a maior parte do infravermelho. Para refletir a radiação que vem da telha, a face aluminizada deve ficar voltada para a telha, isto é, para cima.
Passo 3 — por que deixar o espaço de ar. Se a manta encostar na telha, o calor passa direto por condução, sem precisar de radiação, e o alumínio não serve para nada. Com uma camada de ar de uns 2 cm (o ar é mau condutor), o calor só pode chegar por radiação, e essa o alumínio reflete.
Por que não as outras: (B) e (C) deixam a face de papelão e plástico virada para a telha: ela absorve a radiação e esquenta; (C) ainda encosta na telha e recebe calor por condução. (D) e (E) deixam a manta deitada sobre a laje: o ar do forro já foi aquecido pela telha e a manta, em contato com a laje, passa calor a ela por condução.
⚠️ A armadilha: achar que o isolante funciona melhor “colado” na fonte de calor (C). Encostar é o pior caso: abre caminho para a condução, que o alumínio não consegue barrar.
A ideia em uma frase: a face brilhante tem de “olhar” para a fonte de radiação, com um colchão de ar no meio para cortar a condução.
Resposta: alternativa A (para cima, a cerca de 2 cm das telhas).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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