Durante um experimento, um estudante observa que ao adicionar gelo em água, a temperatura inicial da água…
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
Durante um experimento, um estudante observa que ao adicionar gelo em água, a temperatura inicial da água (20°C) diminui. Qual é o fenômeno físico que ocorre e como ele se relaciona ao equilíbrio térmico?
- A) Evaporação
- B) Condensação
- C) Troca de calor
- D) Condução
- E) Radiação
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique o que acontece. A água está a 20°C e o gelo está a uma temperatura menor (0°C ou abaixo). Quando os dois entram em contato, a água perde energia térmica para o gelo, por isso sua temperatura diminui. Passo 2: Esse fluxo espontâneo de energia térmica de um corpo mais quente para um corpo mais frio é chamado de troca de calor, que é o fenômeno físico envolvido. Passo 3: A relação com o equilíbrio térmico: a troca de calor continua até que os dois corpos atinjam a mesma temperatura. Essa situação final é o equilíbrio térmico, e nela não há mais fluxo líquido de calor. Passo 4: Por que as outras alternativas estão erradas: evaporação é a passagem do líquido para vapor, e não explica a queda de temperatura da água; condensação é a passagem de vapor para líquido, e também não se aplica ao caso; condução é um mecanismo de transmissão de calor por contato entre partículas, que até ocorre na superfície de contato gelo-água, mas não é o fenômeno global descrito, que é a troca de calor entre os dois corpos; radiação é a transmissão de calor por ondas eletromagnéticas, que não é o processo principal neste experimento. Passo 5: Conclusão: o fenômeno é a troca de calor, que leva ao equilíbrio térmico. O gabarito oficial C está correto.
💡 Dica: Identifique o fenômeno e explique a relação com o equilíbrio térmico.
Alternativa por alternativa
Associa a mudança de temperatura da água à passagem de líquido para vapor, achando que a água esfria por evaporar. A evaporação ocorre, mas não é a causa da queda de temperatura descrita.
Por que engana: Confundir os diferentes tipos de fenômenos térmicos, escolhendo uma alternativa que não se relaciona com a troca de calor entre os corpos.
Confunde o fenômeno com a passagem de vapor para líquido, talvez por associar gelo e água fria a vapor condensado na superfície do copo. Essa mudança de estado não explica a queda de temperatura da água.
O fenômeno observado é a troca de calor entre o gelo e a água.
Considera que o calor passa do líquido para o gelo apenas por contato direto, o que é condução. Esse contato existe, mas a questão pede o fenômeno geral de troca de calor e sua relação com o equilíbrio térmico.
Imagina que o frio do gelo se transmite à água a distância, como se fosse uma irradiação. A transmissão do calor neste experimento depende do contato entre os corpos, não de ondas eletromagnéticas.
Raio-X da questão
equilíbrio térmico
diagnostico
troca de calor · equilíbrio térmico
Revisar os conceitos de calor e equilíbrio térmico.
Confundir os diferentes tipos de fenômenos térmicos, escolhendo uma alternativa que não se relaciona com a troca de calor entre os corpos.
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pensamento_critico
cientifico
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