Duas panelas com a mesma água são aquecidas igualmente: uma tampada e outra aberta. Qual delas perde menos…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Aplicar os conhecimentos sobre as mudanças de estado físico da água para explicar o ciclo hidrológico e analisar suas implicações na agricultura, no clima, na geração de energia elétrica, no provimento de água potável e no equilíbrio dos ecossistemas regionais (ou locais).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Duas panelas com a mesma água são aquecidas igualmente: uma tampada e outra aberta. Qual delas perde menos calor ao final do aquecimento? Explique quais processos foram reduzidos pela tampa.
- A) Ambas as panelas perdem calor na mesma velocidade, independentemente de estarem tampadas.
- B) A panela aberta perde menos calor por ser mais ventilada.
- C) A tampa aumenta a evaporação, aquecendo a panela mais rapidamente.
- D) A panela tampada não permite aquecimento da água corretamente.
- E) A panela tampada perde menos calor, pois a tampa reduz convecção e evaporação, diminuindo perdas de energia térmica.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Analise o fenômeno. Ao aquecer água em duas panelas iguais, a quantidade de calor fornecida é a mesma. A diferença está nas perdas de calor para o ambiente, que ocorrem principalmente por convecção (movimento do ar quente que sobe e é substituído por ar mais frio) e por evaporação (a água que passa ao vapor retira energia térmica do líquido).
- Relacione a tampa com esses processos. Quando a panela está tampada, a tampa impede que o ar quente e o vapor escapem livremente, reduzindo a convecção na superfície e a saída de vapor d'água. Assim, menos energia térmica se perde para o ambiente.
- Avalie as alternativas. A alternativa E descreve exatamente isso e está correta, coincidindo com o gabarito oficial.
- A: está errada, pois a tampa muda sim a velocidade de perda de calor, já que bloqueia parte dos processos de troca com o ambiente.
- B: está errada, pois a ventilação da panela aberta aumenta a perda de calor, e não a diminui.
- C: está errada, pois a tampa reduz a evaporação, e não a aumenta; além disso, perda de calor não acelera o aquecimento.
- D: está errada, pois a tampa não impede o aquecimento da água; ao contrário, ajuda a manter a energia dentro do sistema.
- Conclusão. A panela tampada perde menos calor, porque a tampa reduz a convecção e a evaporação, o que diminui as perdas de energia térmica para o ambiente.
💡 Dica: Considere os processos de condução e convecção de calor.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a tampa não altera a troca de calor com o ambiente, achando que a perda térmica depende apenas da temperatura da água e não das barreiras à saída de ar e vapor.
Por que engana: Confundir a função da tampa, acreditando que ela aumenta a perda de calor ao invés de reduzi-la.
O aluno associa ventilação a menor perda de calor, confundindo a ventilação, que retira calor do sistema, com uma forma de isolamento térmico.
O aluno entende que a tampa aumenta a evaporação e que a evaporação aquece a panela, invertendo o papel da evaporação, que é um processo de perda de energia térmica do líquido.
O aluno supõe que a tampa, por impedir a saída de vapor, prejudica o aquecimento da água, sem perceber que a tampa retém energia dentro da panela.
Tampa limita circulação de ar (convecção) e impede parte da evaporação, reduzindo transporte de calor e perda de energia por mudança de fase.
Raio-X da questão
perda de calor
diagnostico
perda de calor · convecção e evaporação
Revisar os processos de transferência de calor: condução e convecção.
Confundir a função da tampa, acreditando que ela aumenta a perda de calor ao invés de reduzi-la.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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