Em uma atividade experimental, cubos de gelo foram colocados em um recipiente aberto, em uma sala mantida a 25…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade experimental, cubos de gelo foram colocados em um recipiente aberto, em uma sala mantida a 25 °C. Inicialmente, o gelo estava a -10 °C. Após alguns minutos, sua temperatura aumentou até 0 °C. Enquanto ainda havia gelo no recipiente, a mistura de gelo e água permaneceu a 0 °C, embora continuasse recebendo energia térmica do ambiente. Depois que todo o gelo derreteu, a água começou a aquecer gradualmente, aproximando-se da temperatura da sala. Com base nas observações, qual explicação relaciona corretamente a fusão do gelo à temperatura ambiente?
- A) Enquanto houver gelo e água, a mistura fica a 0 °C, pois o calor ambiente funde o gelo.
- B) Durante a fusão, a temperatura do gelo diminui continuamente até valores abaixo de 0 °C.
- C) Enquanto houver gelo e água, a mistura fica a 25 °C, pois o ambiente impõe sua temperatura.
- D) A fusão ocorre porque o gelo libera energia térmica para o ambiente mais quente.
- E) O gelo permanece sólido, pois o ambiente não fornece energia suficiente para alterar seu estado.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Analisamos o enunciado. O gelo começa a -10 °C, sobe até 0 °C, e enquanto ainda há mistura de gelo e água a temperatura se mantém em 0 °C, mesmo recebendo energia do ambiente. Só depois que todo o gelo derrete a água volta a aquecer, aproximando-se de 25 °C.
- Essa estabilidade em 0 °C ocorre porque a energia recebida do ambiente não aumenta a temperatura da mistura; ela é usada para romper as ligações que mantêm a água no estado sólido (calor latente de fusão). Assim, o calor do ambiente funde o gelo.
- Portanto, a alternativa A é a correta: enquanto houver gelo e água, a mistura permanece a 0 °C, e o calor ambiente é o responsável por fundir o gelo.
- Por que as outras estão erradas: B contradiz a observação de que a temperatura sobe até 0 °C e depois permanece constante durante a fusão; C confunde a temperatura do ambiente com a da mistura, que fica em 0 °C; D inverte o sentido do fluxo de energia, pois o calor passa do ambiente mais quente para o gelo; E ignora que o gelo derrete justamente porque recebe energia suficiente, como o enunciado descreve.
- O gabarito oficial A está de acordo com a resolução obtida por análise independente.
💡 Dica: Considere a relação entre temperatura e estado físico da água.
Alternativa por alternativa
A sala está a 25 °C, portanto há transferência de energia térmica do ambiente para o recipiente. Depois que o gelo atinge 0 °C, essa energia é utilizada principalmente na mudança de estado físico, isto é, na fusão, e não no aumento da temperatura. Por isso, gelo e água coexistem a 0 °C durante a fusão. Somente após o derretimento completo a água passa a aquecer, aproximando-se da temperatura ambiente.
O aluno supõe que, ao receber calor, o gelo deveria ter temperatura variando continuamente, inclusive caindo abaixo de zero durante a fusão. Ele não percebe que a fase de mudança de estado ocorre a temperatura constante.
O aluno acredita que a mistura assume a temperatura do ambiente assim que é colocada nele, confundindo equilíbrio térmico final com o comportamento durante a fusão.
Por que engana: Confundir a temperatura de fusao do gelo com outras temperaturas ou acreditar que o gelo pode derreter em qualquer temperatura.
O aluno pensa que o gelo derrete por liberar energia para o ambiente, invertendo o sentido do fluxo de calor entre corpos de temperaturas diferentes.
O aluno considera que o gelo só muda de estado se o ambiente fornecer muita energia de uma vez, e desconsidera que a fusão ocorre com absorção gradual de calor, como descrito no enunciado.
Raio-X da questão
fusão do gelo
fixacao
mudanca de estado da materia · temperatura de fusao
Revisar as propriedades da água e suas mudanças de estado.
Confundir a temperatura de fusao do gelo com outras temperaturas ou acreditar que o gelo pode derreter em qualquer temperatura.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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