Em uma atividade de laboratório, uma amostra de gelo foi colocada em um recipiente aberto, em uma sala cuja…
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 amostra de gelo foi colocada em um recipiente aberto, em uma sala cuja temperatura era superior à da amostra. Um sensor registrou a temperatura do gelo no início e cinco minutos depois. Nesse intervalo, a temperatura aumentou de -10 °C para -2 °C, sem ocorrência de derretimento observável. Com base nessas informações, qual conclusão sobre a troca de calor no sistema é correta?
- A) O gelo absorveu calor do ambiente.
- B) O gelo não trocou calor com o ambiente.
- C) O ambiente atingiu a temperatura de −2 °C.
- D) O gelo liberou calor para o ambiente.
- E) A temperatura do gelo permaneceu constante.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Os dados do enunciado são: a temperatura do gelo subiu de -10 °C para -2 °C em cinco minutos, em uma sala mais quente que a amostra, sem derretimento observável.
- Como a temperatura do gelo aumentou, sua energia térmica aumentou. Em um sistema em que não há mudança de fase (não há derretimento), a variação de temperatura está diretamente ligada à quantidade de calor recebida ou cedida. Logo, o gelo recebeu calor.
- Como a sala está mais quente que o gelo, o calor flui do ambiente para o gelo, o que é coerente com o aumento de temperatura observado.
- Conclusão: o gelo absorveu calor do ambiente, alternativa A, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: B está errada porque, se a temperatura subiu, houve troca de calor; C está errada porque a temperatura do ambiente não é informada e o gelo não atinge o ambiente; D está errada porque liberar calor reduziria a temperatura do gelo; E está errada porque a temperatura variou de -10 °C para -2 °C, não permaneceu constante.
💡 Dica: Analise a relação entre temperatura e troca de calor.
Alternativa por alternativa
A temperatura do gelo aumentou de −10 °C para −2 °C. Como o gelo recebeu energia térmica e não houve derretimento observável, conclui-se que ele absorveu calor do ambiente, que estava a uma temperatura superior.
O aluno acredita que, como o gelo está em um recipiente aberto e não derrete, não houve troca de calor com o ambiente. Confunde ausência de mudança de fase com ausência de troca de calor.
O aluno interpreta que o gelo passou a ter a temperatura do ambiente ou confunde a temperatura final do gelo com a do ambiente. O enunciado não informa a temperatura da sala, apenas que é superior à da amostra.
O aluno pensa que o gelo, por estar frio, deve ceder calor ao ambiente, ignorando que a temperatura subiu. Associa intuitivamente frio a perda de calor sem analisar o dado de variação de temperatura.
Por que engana: Confundir a absorção de calor com a perda de calor, levando a conclusão errada sobre a temperatura do gelo.
O aluno lê de forma equivocada os dados e acredita que a diferença de -10 °C para -2 °C é pequena ou irrelevante, ou que a temperatura se manteve abaixo de zero. Não percebe que a temperatura variou de fato.
Raio-X da questão
troca de calor
avaliacao
troca de calor · temperatura e estados físicos
Revisar os conceitos de troca de calor e temperatura em sistemas físicos.
Confundir a absorção de calor com a perda de calor, levando a conclusão errada sobre a temperatura do gelo.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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