Ao longo de uma manhã de outono, Maria observou diferentes trocas de calor em sua casa. Enquanto seu café…

Questão

Ao longo de uma manhã de outono, Maria observou diferentes trocas de calor em sua casa. Enquanto seu café recém-preparado esfriava em uma xícara sobre a mesa, o ar-condicionado mantinha a sala a 22 °C, o motor do carro permanecia em funcionamento estável graças ao radiador, e o corpo humano regulava a temperatura interna em torno de 37 °C por meio do suor. Já no interior da geladeira, os alimentos eram mantidos em torno de 4 °C sem variar ao longo do dia. Analise o texto e identifique qual situação exemplifica o atingimento de equilíbrio térmico entre um sistema e seu ambiente.

1. A) O radiador do carro regulando a temperatura do motor
2. B) O corpo humano estabilizando a temperatura interna em 37 °C
3. C) A geladeira conservando alimentos a 4 °C
4. D) O ar-condicionado mantendo a sala a 22 °C
5. E) O café que esfriou até igualar sua temperatura à do ar ao redor

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

1. Equilíbrio térmico entre um sistema e seu ambiente ocorre quando os dois passam a ter a mesma temperatura, deixando de existir fluxo líquido de calor entre eles. Passo 2: Analisando as situações, o café que esfria até igualar sua temperatura à do ar ao redor é exatamente esse caso: o café perde calor para o ar até que ambos estejam na mesma temperatura, e então a troca de calor cessa. Passo 3: A alternativa A está errada porque o radiador mantém o motor em temperatura estável por meio de troca contínua de calor, sem que o motor atinja a temperatura do ambiente. Passo 4: A alternativa B está errada porque o corpo humano mantém 37 °C com regulação ativa (suor), e essa temperatura é diferente da do ambiente, portanto não há equilíbrio com o ambiente. Passo 5: A alternativa C está errada porque a geladeira mantém os alimentos a 4 °C, uma temperatura diferente da do ambiente que ela troca calor, configurando um regime estacionário e não um equilíbrio. Passo 6: A alternativa D está errada porque o ar-condicionado mantém a sala a 22 °C consumindo energia, o que impede a igualdade de temperatura entre o ambiente e o aparelho que o refrigera. Passo 7: Conclusão: apenas no café a temperatura do sistema iguala a do ambiente e a troca de calor cessa, o que caracteriza o equilíbrio térmico. O gabarito oficial E está correto.

💡 Dica: Identifique a situação em que a temperatura do sistema iguala a do ambiente, indicando equilíbrio térmico.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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