Em uma aula de Ciências, uma turma investigou o aquecimento de dois corpos com a mesma massa: um bloco de…

Questão

Em uma aula de Ciências, uma turma investigou o aquecimento de dois corpos com a mesma massa: um bloco de alumínio e um bloco de madeira de pinus, ambos inicialmente a 25 °C. Os blocos foram colocados, ao mesmo tempo, sobre aquecedores idênticos, que forneciam a mesma potência, em recipientes isolados para reduzir a perda de calor. Um termômetro registrou o instante em que cada corpo atingiu 45 °C. Para a faixa de temperatura analisada, considere os seguintes valores aproximados de calor específico: alumínio, 0,90 J/(g·°C); madeira de pinus, 1,70 J/(g·°C). Com base nas condições do experimento e nos valores apresentados, qual corpo atingirá 45 °C primeiro e qual explicação justifica esse resultado?

1. A) Os dois blocos chegarão à mesma temperatura ao mesmo tempo, pois possuem massas iguais.
2. B) Os dois blocos chegarão juntos, pois recebem a mesma potência e têm a mesma massa.
3. C) O bloco de alumínio chegará primeiro, pois seu menor calor específico exige menos energia para elevar igualmente a temperatura de uma mesma massa.
4. D) O bloco de madeira chegará primeiro, pois seu maior calor específico faz sua temperatura aumentar mais rapidamente.
5. E) Nenhum dos dois blocos chegará a 45 °C, pois o aquecimento ocorre de modo uniforme.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

1. Identifique o que a questão pede: qual bloco atinge 45 °C primeiro e a explicação física para isso. Os dois blocos partem de 25 °C e devem chegar a 45 °C, então cada um precisa de uma variação de temperatura de 20 °C.
2. Use a relação entre calor, massa, calor específico e variação de temperatura: Q = m x c x ΔT. As massas são iguais (m), a variação ΔT é igual (20 °C) e os aquecedores fornecem a mesma potência, ou seja, a mesma energia por segundo.
3. Compare a energia necessária para cada bloco. Para o alumínio, Q = m x 0,90 x 20. Para a madeira de pinus, Q = m x 1,70 x 20. Como o calor específico da madeira é quase o dobro do alumínio, a madeira precisa de quase o dobro da energia para atingir 45 °C.
4. Como a potência é a mesma, o tempo é proporcional à energia necessária (t = Q / P). Assim, o bloco de alumínio, que precisa de menos energia, atinge 45 °C primeiro. Esse é o resultado da alternativa C, que também dá a explicação correta: o menor calor específico exige menos energia para a mesma variação de temperatura.
5. Analise as demais alternativas. A está errada porque igualdade de massa não implica igualdade de temperatura, já que o calor específico é diferente. B está errada porque a mesma potência e a mesma massa não bastam, pois o calor específico diferente determina o tempo de aquecimento. D está errada porque inverte a relação: o maior calor específico faz a temperatura subir mais devagar, não mais rápido. E está errada porque o aquecimento não é uniforme entre materiais diferentes e os dois blocos chegam a 45 °C, apenas em tempos diferentes.
6. Conclusão: o gabarito oficial C está correto. O bloco de alumínio atinge 45 °C primeiro.

💡 Dica: Considere as propriedades térmicas dos materiais.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

Questões parecidas com resolução

• Em um experimento, um bloco de alumínio e um bloco de madeira foram colocados no sol. Após 30 minutos, o bloco de…
• Em uma oficina de materiais, duas barras de mesmas dimensões, uma de alumínio e outra de madeira, foram colocadas com…
• Um aluno fez um experimento com cinco materiais — alumínio, madeira, vidro, plástico e cimento — de mesma cor e…
• Um grupo de estudantes decidiu realizar um experimento para observar a condutividade térmica de diferentes materiais…
• Ao aquecer um pedaço de metal e um bloco de madeira, ambos absorvem calor. Qual dos dois materiais transmitirá calor…
• Uma oficina em Recife anotou condutividades térmicas: Alumínio 205 W/m·K; Aço 50 W/m·K; Madeira 0,12 W/m·K. Analisando…

Todas as questões de Aspectos quantitativos das transformações químicas