Questões BNCC EF07CI02

— Juro que a casa está mais fria hoje! — disse Lara, ao pegar uma colher de metal na gaveta.

O irmão respondeu que o termômetro da sala marcava 24 graus, igual ao dia anterior. Para tirar a dúvida, eles deixaram, por várias horas, uma colher de metal e uma colher de madeira no mesmo lugar, longe do sol. Depois, encostaram a ponta do termômetro por cerca de meio minuto em cada colher e anotaram o mesmo valor: 24 graus.

Mesmo assim, quando Lara segurou as colheres ao mesmo tempo, a de metal pareceu “gelada”, e a de madeira pareceu quase “neutra”. Nenhuma delas estava molhada, e as duas tinham ficado no mesmo ambiente o dia todo.

Analise a situação e identifique a explicação que melhor relaciona a sensação de frio ao que ocorre na troca de calor entre a mão e as colheres.

— Por que o banco de metal do ponto parece tao gelado, se hoje nem esta frio? — perguntou uma passageira, evitando sentar.

No mesmo ponto, havia um banco de madeira. Um rapaz aproximou um termometro infravermelho (desses usados em casa) e mediu as duas superficies, que estavam havia horas na sombra: as leituras ficaram muito parecidas. Mesmo assim, ao encostar a mao por alguns segundos, o metal causou desconforto, enquanto a madeira pareceu quase neutra.

Um adulto comentou que, depois de alguns minutos sentado, a sensacao de frio diminui, embora o dia continue igual. Outra pessoa sugeriu que o vento leve, que passava entre os predios, poderia influenciar a percepcao ao tocar as superficies.

Com base no texto, identifique a explicacao que melhor relaciona a sensacao ao toque com a transferencia de calor entre corpo e banco, mesmo quando as temperaturas medidas sao parecidas.

Durante uma manhã de verão, Paulo montou um forno solar com chapas de metal pintadas de negro e uma panela convencional sobre um fogão a gás para comparar o aquecimento de água. No forno solar, a temperatura interna levou 120 minutos para chegar a 100 °C e, em seguida, manteve-se constante em torno desse valor. Na panela sobre o fogão, a água atingiu 100 °C em 15 minutos e também estabilizou nessa temperatura enquanto o fogo permaneceu ligado.

Analise o texto-base e avalie qual conclusão demonstra o princípio de equilíbrio termodinâmico na situação descrita.

Por que a temperatura de alguns sistemas tende a estabilizar sem intervenção contínua? Em um experimento doméstico, observou-se cinco situações: 1) um copo de café quente esquenta o ar do ambiente até estabilizar à temperatura externa; 2) um aquário de peixes tropicais usa um termostato que dispara o aquecedor sempre que a água cai abaixo de 25°C; 3) uma geladeira mantém o compartimento interno em torno de 4°C por meio de compressor; 4) uma incubadora neonatal fornece calor constante para manter 37°C; 5) o sistema de arrefecimento de um motor automotivo regula o radiador em cerca de 90°C por meio de bomba e termostato.

Analise as situações descritas no texto-base e identifique qual delas atinge seu equilíbrio termodinâmico sem necessidade de aporte contínuo de energia após o início do processo.

Por que as temperaturas perto de grandes áreas de água mudam menos durante o dia e a noite? Dados ilustrativos: em um bairro urbano, registraram-se as temperaturas de uma quadra de tênis em asfalto e de uma piscina pública. Às 14h, o asfalto atingiu 55°C e a água 32°C. Às 2h da manhã, o piso em asfalto caiu para 18°C, enquanto a água permaneceu em 26°C. Essas medições repetidas em diferentes dias mostraram sistematicamente que a variação térmica da água é menor que a do asfalto.

Analise o texto e identifique qual fator termodinâmico explica a menor amplitude de temperatura registrada na água durante o ciclo diurno e noturno

Por que a temperatura do ambiente e de diferentes objetos tende a se igualar em certas situações? Em um estudo escolar, foram registradas quatro situações de transferência de calor:
1. Motor de carro em que o líquido do radiador circula e dissipa calor constantemente.
2. Garrafa térmica projetada para manter a temperatura interna isolada do meio externo.
3. Forno de cozinha que aquece alimentos até atingir a temperatura desejada.
4. Freezer que retira calor do interior para reduzir a temperatura de alimentos.
5. Lagarto apoiado sobre uma rocha até o corpo do animal e a superfície da pedra apresentarem a mesma temperatura.

Identifique em qual situação descrita ocorre estabelecimento de equilíbrio termodinâmico, com temperaturas iguais entre os corpos envolvidos.

Dados ilustrativos: Apicultores notaram que, mesmo com variações de temperatura externa entre 10 °C e 25 °C, o interior de certas colmeias se mantém em torno de 35 °C. Observou-se que milhares de abelhas vibram as asas simultaneamente, gerando calor. A camada de cera e de própolis age como isolante, diminuindo a perda de calor para o ambiente.

Analise o texto-base e identifique como se estabelece o equilíbrio termodinâmico que mantém a temperatura interna da colmeia.

— Quando meus dedos começam a congelar durante trilhas no pico nevado, uso aquecedores químicos descartáveis dentro das luvas — explicou Lara ao colega de aventura. — A reação do aquecedor libera calor, e em poucos minutos sinto as mãos aquecidas. — É o equilíbrio térmico em ação: o calor flui do dispositivo mais quente para minhas mãos, até que ambos atinjam a mesma temperatura — completou ele.

Analise o texto-base e identifique qual princípio termodinâmico explica a troca de calor entre o aquecedor químico e as mãos durante a trilha.