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:
| Densidade $\left(\dfrac{\text{kg}}{\text{m}^3}\right)$ | Calor específico $\left(\dfrac{\text{J}}{\text{g }^\circ\text{C}}\right)$ | |
|---|---|---|
| Água | $1\ 000$ | $4{,}2$ |
| Concreto | $2\ 500$ | $0{,}8$ |
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
Da equação fundamental da calorimetria $Q = m \cdot c \cdot \Delta T = (\rho \cdot V) \cdot c \cdot \Delta T$:
Considerando mesmo calor recebido ($Q$) e mesmo volume ($V$):
$\Delta T_{\text{conc}} \cdot \rho_{\text{conc}} \cdot c_{\text{conc}} = \Delta T_{\text{água}} \cdot \rho_{\text{água}} \cdot c_{\text{água}}$
$\frac{\Delta T_{\text{conc}}}{\Delta T_{\text{água}}} = \frac{\rho_{\text{água}} \cdot c_{\text{água}}}{\rho_{\text{conc}} \cdot c_{\text{conc}}} = \frac{1000 \cdot 4{,}2}{2500 \cdot 0{,}8} = \frac{4200}{2000} = 2{,}1$
Alternativa B.