No intervalo da manhã, uma cozinheira colocou café bem quente em duas canecas iguais no formato, mas feitas de…

Questão

No intervalo da manhã, uma cozinheira colocou café bem quente em duas canecas iguais no formato, mas feitas de materiais diferentes: uma de metal e outra térmica, com parede dupla. Depois de 20 minutos, ela notou que o café da caneca de metal estava morno, enquanto o da caneca térmica continuava quente. Ao tocar por fora, a caneca de metal também parecia mais quente. A cozinheira concluiu que os materiais não se comportaram do mesmo jeito na troca de calor com o ambiente. Esse tipo de diferença ajuda a entender por que alguns recipientes mantêm melhor a temperatura dos alimentos e por que o corpo precisa perder calor em certas situações para funcionar bem. Analise a situação e identifique a explicação que melhor justifica a diferença de temperatura observada nas duas canecas.

1. A) A caneca térmica eliminou a energia do café, mantendo a mesma temperatura sem troca térmica.
2. B) A caneca térmica reduziu a troca de calor com o ambiente, retardando o equilíbrio térmico.
3. C) A caneca de metal fez o café ganhar temperatura do ar, por isso ficou mais quente ao toque.
4. D) A caneca térmica produziu calor extra, mantendo o café aquecido por mais tempo.
5. E) A caneca de metal impediu a passagem de calor, por isso o café esfriou mais devagar.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Calor é energia em trânsito que sempre flui do corpo mais quente para o mais frio. Como o café está acima da temperatura do ambiente, ele perde calor para o ar através da parede da caneca, até atingir o equilíbrio térmico. Passo 2: A caneca de metal é boa condutora de calor, então transfere energia do café para o ambiente com rapidez. Por isso o café esfria mais depressa e a parede externa fica mais quente ao toque, pois está recebendo calor do líquido. Passo 3: A caneca térmica de parede dupla funciona como isolante: a camada de ar ou vácuo entre as paredes reduz a condução e a convecção, diminuindo a taxa de perda de calor. Assim o café leva mais tempo para chegar ao equilíbrio térmico e continua quente após 20 minutos. Passo 4: A alternativa B descreve exatamente isso: a caneca térmica reduz a troca de calor com o ambiente e retarda o equilíbrio térmico. Passo 5: Por que as outras estão erradas: a A está errada porque a energia não é eliminada e ocorre troca de calor em qualquer recipiente que não esteja isolado perfeitamente. A C está errada porque o calor não sai do ar para o café, e sim do café para o ar, o que explica o aquecimento da caneca de metal. A D está errada porque nenhuma caneca produz calor; ela apenas limita a perda. A E está errada porque inverte o papel do metal, que é condutor e não impede a passagem de calor.

💡 Dica: Analise como o material da caneca influencia a troca de calor com o ambiente.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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