Em uma sala fechada e isolada termicamente, uma geladeira, em funcionamento, tem, num dado instante, sua porta…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Resolver e elaborar problemas do cotidiano, da Matemática e de outras áreas do conhecimento, que envolvem equações lineares simultâneas, usando técnicas algébricas e gráficas, com ou sem apoio de tecnologias digitais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma sala fechada e isolada termicamente, uma geladeira, em funcionamento, tem, num dado instante, sua porta completamente aberta. Antes da abertura dessa porta, a temperatura da sala é maior que a do interior da geladeira. Após a abertura da porta, a temperatura da sala [FUVEST 2012 - Questão 85] FUVEST - 2012
- A) diminui até que o equilíbrio térmico seja estabelecido.
- B) diminui continuamente enquanto a porta permanecer aberta.
- C) diminui inicialmente, mas, posteriormente, será maior do que quando a porta foi aberta.
- D) aumenta inicialmente, mas, posteriormente, será menor do que quando a porta foi aberta.
- E) não se altera, pois se trata de um sistema fechado e termicamente isolado.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Ao abrir a porta, o ar frio do interior da geladeira ganha contato com o ar mais quente da sala, e o calor da sala passa para o interior da geladeira. Nessa fase inicial, a temperatura da sala diminui. Passo 2: A geladeira em funcionamento não é apenas um recipiente frio. Seu compressor realiza trabalho elétrico, e essa energia acaba sendo liberada como calor na sala, pela serpentina traseira do aparelho. Passo 3: Como a sala é fechada e termicamente isolada, nenhuma energia escapa para fora. Assim, a energia que entra na sala pelo funcionamento do compressor se acumula no ambiente. Passo 4: Com o passar do tempo, esse acúmulo de energia supera o calor retirado pela abertura da porta, e a temperatura da sala volta a subir, ficando, ao final, maior que a temperatura inicial. Passo 5: Por isso, a alternativa C é a correta: diminui inicialmente, mas, posteriormente, será maior do que quando a porta foi aberta. Passo 6: A alternativa A está errada, pois não há equilíbrio térmico com o interior da geladeira, já que o compressor continua aquecendo a sala. A alternativa B está errada, pois a temperatura não cai continuamente, já que a energia do compressor eventualmente aquece o ambiente. A alternativa D está errada, pois a sala não aquece inicialmente, e ao final fica mais quente, e não mais fria. A alternativa E está errada, pois, embora o sistema seja isolado, a temperatura se altera por causa do trabalho do compressor. O gabarito oficial está correto.
💡 Dica: Analise o fluxo de calor entre a sala e a geladeira após a abertura da porta.
Alternativa por alternativa
O aluno supõe que a sala apenas perde calor para a geladeira até atingir uma temperatura de equilíbrio, ignorando que o compressor injeta energia na sala.
O aluno acredita que a geladeira continua resfriando a sala enquanto a porta estiver aberta, aplicando a intuição de que a geladeira 'produz frio' para o ambiente.
Por que engana: O aluno pode confundir o comportamento da temperatura da sala, acreditando que ela sempre diminuirá enquanto a porta estiver aberta, sem considerar o efeito do funcionamento da geladeira.
CORRETA. Inicialmente a temperatura diminui, mas o calor do motor aumenta a temperatura final.
O aluno inverte o efeito inicial e final, imaginando que a sala esquenta logo após a abertura e depois fica mais fria, não percebendo que a energia do compressor se acumula com o tempo.
O aluno acha que, por ser um sistema fechado e isolado, a temperatura não muda, sem considerar que a energia elétrica consumida pela geladeira é convertida em calor dentro da sala.
Raio-X da questão
termodinâmica, equilíbrio térmico
avaliacao
equilíbrio térmico · transferência de calor
Revisar conceitos de transferência de calor e equilíbrio térmico.
O aluno pode confundir o comportamento da temperatura da sala, acreditando que ela sempre diminuirá enquanto a porta estiver aberta, sem considerar o efeito do funcionamento da geladeira.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
Questões parecidas com resolução
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog