Em uma atividade de laboratório, uma turma aqueceu uma amostra sólida usando uma fonte de calor constante e…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade de laboratório, uma turma aqueceu uma amostra sólida usando uma fonte de calor constante e registrou sua temperatura ao longo do tempo. Nos primeiros 4 minutos, a temperatura aumentou de 20 °C para 80 °C. Entre o 4º e o 8º minuto, a temperatura permaneceu em 80 °C, embora a fonte de calor continuasse fornecendo energia. Após o 8º minuto, a temperatura voltou a aumentar, atingindo 95 °C no 11º minuto. Com base nos dados do experimento, qual etapa corresponde ao intervalo em que a temperatura da amostra permaneceu constante?
- A) a condição de equilíbrio térmico
- B) a etapa de aquecimento inicial
- C) a propriedade de condutividade térmica
- D) a etapa de aquecimento posterior
- E) a etapa de mudança de estado
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Observe os dados. Nos primeiros 4 minutos a temperatura sobe de 20 °C para 80 °C, entre o 4º e o 8º minuto ela fica em 80 °C, e depois do 8º minuto volta a subir até 95 °C no 11º minuto. O enunciado diz que a fonte continua fornecendo energia durante o patamar, então o calor está entrando, mas a temperatura não muda.Passo 2: Lembre o que significa temperatura constante com fornecimento contínuo de calor. Quando um sólido (ou qualquer substância pura) recebe calor e sua temperatura para de subir, a energia está sendo usada para romper as ligações que mantêm a substância no estado atual, e não para aumentar a agitação das partículas. Esse patamar caracteriza a mudança de estado físico, como a fusão do sólido.Passo 3: Logo, o intervalo entre o 4º e o 8º minuto corresponde à etapa de mudança de estado, alternativa E.Passo 4: Por que as outras estão erradas: A) equilíbrio térmico ocorre quando não há fluxo líquido de calor entre corpos, e aqui a fonte continua aquecendo, então não há equilíbrio com o ambiente; B) o aquecimento inicial é justamente o trecho dos primeiros 4 minutos, em que a temperatura sobe; C) condutividade térmica é uma propriedade do material, não uma etapa observada no gráfico de temperatura versus tempo; D) o aquecimento posterior é o trecho após o 8º minuto, em que a temperatura volta a subir.
💡 Dica: Observe as partes do gráfico onde a temperatura não varia.
Alternativa por alternativa
O aluno associa a temperatura constante ao equilíbrio térmico, imaginando que, quando a temperatura para de variar, o sistema já está em equilíbrio. Ele ignora que a fonte continua fornecendo energia, o que impede o equilíbrio.
Por que engana: Confundir a fase de aquecimento com a de mudança de estado, não reconhecendo que a temperatura se mantém constante durante a mudança de estado.
O aluno confunde a ideia de patamar com aquecimento, achando que qualquer trecho com calor sendo fornecido é uma etapa de aquecimento. Ele não percebe que o intervalo pedido é justamente aquele em que a temperatura não sobe.
O aluno toma a condutividade térmica como uma etapa do processo, achando que o termo descreve algo que acontece no tempo. Ela é uma propriedade do material, e não um intervalo de um gráfico de temperatura por tempo.
O aluno percebe que a temperatura volta a subir após o 8º minuto e associa o trecho de temperatura constante a essa subida, trocando os intervalos. Ele não localiza corretamente o período entre o 4º e o 8º minuto.
A temperatura permaneceu constante entre o 4º e o 8º minuto, apesar do fornecimento contínuo de energia. Nesse intervalo, a energia recebida é utilizada principalmente para promover a mudança de estado físico da amostra, e não para aumentar sua temperatura.
Raio-X da questão
fases de aquecimento
avaliacao
mudanca de estado da materia · grafico temperatura tempo
Revisar as fases de mudança de estado da matéria.
Confundir a fase de aquecimento com a de mudança de estado, não reconhecendo que a temperatura se mantém constante durante a mudança de estado.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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