— Professora, por que minha garrafa térmica fica com a tampa quente quando deixo café quente dentro e fria…

Questão

— Professora, por que minha garrafa térmica fica com a tampa quente quando deixo café quente dentro e fria depois que coloco suco gelado? — perguntou João, curioso sobre o que ocorria. A professora explicou que, ao adicionar o café, a água quente transfere calor para a garrafa e, após certo tempo, as temperaturas do líquido e da parede interna se igualam: atinge-se equilíbrio térmico, quando não há mais fluxo de calor entre eles. O mesmo processo ocorre com o suco gelado: após contato, a garrafa e o suco alcançam a mesma temperatura. Analise o texto-base e identifique qual afirmação descreve corretamente o equilíbrio térmico observado na garrafa.

1. A) O sistema permanece em equilíbrio térmico enquanto o líquido estiver mais quente que a parede interna.
2. B) O sistema alcança equilíbrio térmico quando a temperatura do líquido e da parede interna se iguala e o fluxo de calor cessa.
3. C) O sistema alcança equilíbrio térmico quando o líquido atinge sempre a temperatura inicial de envase.
4. D) O sistema alcança equilíbrio térmico quando o líquido para de trocar calor, mesmo se as temperaturas forem diferentes.
5. E) O sistema atinge equilíbrio térmico pelo simples fato de o líquido esfriar por radiação, sem envolver a garrafa.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Leia o texto-base com atenção. A professora diz que o calor passa da água quente para a garrafa até que as temperaturas se igualem, quando não há mais fluxo de calor entre eles.
2. Resolva por conta própria. Equilíbrio térmico ocorre quando dois corpos em contato atingem a mesma temperatura, e então não há mais transferência líquida de calor entre eles. Portanto, a condição é a igualdade de temperaturas somada à cessação do fluxo de calor.
3. Verifique a alternativa B: ela afirma que a temperatura do líquido e da parede interna se iguala e que o fluxo de calor cessa. Isso corresponde exatamente ao que o texto descreve. Esta é a alternativa correta, coincidindo com o gabarito oficial.
4. Por que as outras estão erradas:
5. A) Afirma equilíbrio enquanto o líquido está mais quente, o que é justamente a situação de troca de calor, não de equilíbrio.
6. C) Associa o equilíbrio à temperatura inicial de envase, mas o equilíbrio depende da temperatura final comum, que não é necessariamente a inicial.
7. D) Diz que há equilíbrio com temperaturas diferentes, o que contradiz a definição, pois no equilíbrio as temperaturas são iguais.
8. E) Atribui o equilíbrio ao resfriamento por radiação sem envolver a garrafa, mas o texto descreve trocas de calor entre o líquido e a parede.

💡 Dica: Identifique o conceito de equilíbrio térmico e relacione com a troca de calor entre líquido e garrafa.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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