A variação da incidência de radiação solar sobre a superfície da Terra resulta em uma variação de temperatura ao longo de um dia denominada amplitude térmica. Edificações e pavimentações realizadas nas áreas urbanas contribuem para alterar as amplitudes térmicas dessas regiões, em comparação com regiões que mantêm suas características naturais, com presença de vegetação e água, já que o calor específico do concreto é inferior ao da água. Assim, parte da avaliação do impacto ambiental que a presença de concreto proporciona às áreas urbanas consiste em considerar a substituição da área concretada por um mesmo volume de água e comparar as variações de temperatura devido à absorção da radiação solar nas duas situações (concretada e alagada). Desprezando os efeitos da evaporação e considerando que toda a radiação é absorvida, essa avaliação pode ser realizada com os seguintes dados:
Calor específico left ( frac{J}{g °C} right )
Água
Concreto
ROMERO, M. A. B. et al. Mudanças climáticas e ilhas de calor urbanas. Brasília: UnB; ETB, 2019 (adaptado).
A razão entre as variações de temperatura nas áreas concretada e alagada é mais próxima de
- A) 1,0.
- B) 2,1.
- C) 2,5.
- D) 5,3.
- E) 13,1.
Resposta:
A alternativa correta é letra B) 2,1.
Gabarito: LETRA B.
Desprezando os efeitos da evaporação e considerando que toda a radiação é absorvida, podemos realizar a comparação partindo do princípio que a quantidade de calor fornecida pela radiação é a mesma:
Q_{concreto} = Q_{água}
Lembrando que o calor Q necessário para fazer uma massa m de uma substância de calor específico c sofrer uma variação de temperatura Delta T é Q = mcDelta T, temos:
m_{concreto} cdot c_{concreto} cdot Delta T_{concreto} = m_{água} cdot c_{água} cdot Delta T_{água}
dfrac { Delta T_{concreto} } { Delta T_{água} } = dfrac { m_{água} cdot c_{água} } { m_{concreto} cdot c_{concreto} }
Lembrando que a massa m pode ser escrita em função da densidade rho e o volume V através da equação m = rho cdot V, e considerando o mesmo volume, a equação acima se torna:
dfrac { Delta T_{concreto} } { Delta T_{água} } = dfrac { rho_{água} cdot cancel Vcdot c_{água} } { rho_{concreto} cdot cancel V cdot c_{concreto} }
dfrac { Delta T_{concreto} } { Delta T_{água} } = dfrac { rho_{água} cdot c_{água} } { rho_{concreto} cdot c_{concreto} }
Substituindo os valores do enunciado, temos
dfrac { Delta T_{concreto} } { Delta T_{água} } = dfrac { 1000 cdot 4,2 } { 2500 cdot 0,8 }
dfrac { Delta T_{concreto} } { Delta T_{água} } = 2,1
Portanto, a resposta correta é a alternativa (b).
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