Durante uma atividade de Biologia, uma turma colocou volumes iguais de água, inicialmente a 80 °C, em dois…

Questão

Durante uma atividade de Biologia, uma turma colocou volumes iguais de água, inicialmente a 80 °C, em dois recipientes feitos do mesmo material. O recipiente 1 era largo e apresentava maior área de superfície exposta ao ambiente; o recipiente 2 era estreito e apresentava menor área. Em uma sala com condições constantes, a água do recipiente 1 atingiu 30 °C em 12 minutos, enquanto a do recipiente 2 levou 24 minutos. Com base no experimento, qual conclusão relaciona corretamente a área de superfície exposta ao ambiente e o tempo de resfriamento da água?

1. A) A água dos dois recipientes resfria no mesmo tempo, pois possui o mesmo volume.
2. B) A água do recipiente de maior área superficial permanece quente por mais tempo.
3. C) A água do recipiente de maior área superficial inicia o experimento com temperatura mais elevada.
4. D) A água do recipiente de maior área superficial resfria em menos tempo.
5. E) A água do recipiente de maior área superficial armazena mais energia térmica.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. Identifique o que varia no experimento. Os dois recipientes têm volumes iguais de água, começam a 80 °C, são do mesmo material e ficam na mesma sala, com condições constantes. A única diferença relevante é a área de superfície exposta ao ambiente: o recipiente 1 tem área maior que o recipiente 2.
2. Analise os tempos. A água do recipiente 1 (maior área) chegou a 30 °C em 12 minutos, e a do recipiente 2 (menor área) levou 24 minutos. Portanto, a água com maior área resfriou em menos tempo, o que corresponde à alternativa D.
3. Entenda o motivo físico. A perda de calor para o ambiente ocorre pela superfície de contato. Quanto maior a área exposta, maior a quantidade de calor trocada por unidade de tempo, e por isso o resfriamento é mais rápido.
4. Por que as outras estão erradas. A: o volume igual não impede diferenças no tempo, porque a área exposta controla a velocidade de troca de calor. B: a maior área faz a água perder calor mais depressa, não permanecer quente por mais tempo. C: as duas águas começaram a 80 °C, então a temperatura inicial não explica a diferença. E: a energia térmica armazenada depende da massa, da temperatura e do material, e não da área externa; a área influencia a rapidez da perda, não a quantidade armazenada.
5. Conclusão. Com base nos dados, a conclusão correta é que maior área de superfície exposta está associada a resfriamento mais rápido. O gabarito oficial D está correto.

💡 Dica: Considere a relação entre área de superfície e troca de calor.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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