Espaço da Física · Prof. Flávio

Questão 72 do Enem 2012 PPL: os materiais do aquecedor solar mais eficiente

Enem 2012 PPL · 1º dia · caderno branco · Física · Termologia

Só quer conferir? Ver o gabarito

E cobre e material seletivo quente A.

Um aquecedor solar consiste essencialmente em uma serpentina de metal, a ser exposta ao sol, por meio da qual flui água a ser aquecida. A parte inferior da serpentina é soldada a uma chapa metálica, que é o coletor solar. A forma da serpentina tem a finalidade de aumentar a área de contato com o coletor e com a própria radiação solar sem aumentar muito o tamanho do aquecedor. O metal, sendo bom condutor, transmite a energia da radiação solar absorvida para as paredes internas e, daí, por condução, para a água. A superfície deve ser recoberta com um material, denominado material seletivo quente, para que absorva o máximo de radiação solar e emita o mínimo de radiação infravermelha. Os quadros relacionam propriedades de alguns metais/ligas metálicas utilizados na confecção de aquecedores solares:

Material metálico Condutividade térmica (W/m K)
Zinco 116,0
Aço 52,9
Cobre 411,0
Material seletivo quente Razão entre a absorbância de radiação solar e a emitância de radiação infravermelha
A. Óxido e sulfeto de níquel e zinco aplicados sobre zinco 8,45
B. Óxido e sulfeto de níquel e zinco sobre ferro galvanizado 7,42
C. Óxido de cobre em alumínio anodizado 7,72

ACIOLI, J. L. Fontes de energia. Brasília: UnB, 1994 (adaptado).

Os aquecedores solares mais eficientes e, portanto, mais atrativos do ponto de vista econômico, devem ser construídos utilizando como material metálico e material seletivo quente, respectivamente,

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

O metal e o revestimento do aquecedor mais eficiente.

O metal

Ele precisa levar o calor do sol para a água: quanto maior a condutividade térmica, melhor. O cobre (411 W/m·K) é muito superior.

O revestimento

Deve absorver muito e emitir pouco: maior razão absorbância/emitância. O material A (8,45) é o melhor.

Alternativa E.

E Gabarito: alternativa E

Por que as outras alternativas estão erradas

  • A

    O aço tem a menor condutividade térmica.

  • B

    Aço e o material B têm os piores valores dos dois quadros.

  • C

    O cobre está certo, mas o material C tem razão menor que o A.

  • D

    O zinco conduz menos que o cobre, e o material B tem a menor razão.

Raio-X da questão

Dados oficiais do Inep. Os microdados desta aplicação não trazem as respostas dos candidatos, então aparecem só a dificuldade pela TRI e a habilidade avaliada.

Dificuldade pela TRIFácilParâmetro B: 552 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 32ª mais difícil de 45 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.
Habilidade 23 · Competência 6Avaliar possibilidades de geração, uso ou transformação de energia em ambientes específicos, considerando implicações éticas, ambientais, sociais e/ou econômicas.
Simulador grátis

Energia Mecânica

Skatista, bungee, bloco na mola e usina hidrelétrica: a energia muda de forma, mas o total não muda.

Abrir simulador →
Mandar no WhatsApp

Mais questões de termologia