— Filho, por que a geladeira faz barulho só de vez em quando? — perguntou Ana à Luiza enquanto preparavam o…

Questão

— Filho, por que a geladeira faz barulho só de vez em quando? — perguntou Ana à Luiza enquanto preparavam o café da manhã. A menina explicou que o refrigerador liga o compressor quando a temperatura interna sobe muito e desliga ao retornar ao valor programado, mantendo o alimento frio. Em seguida, Luiza aqueceu água na chaleira até a fervura e deixou café quente em um copo sem tampa para esfriar. À noite, observaram que a água do lago próximo alcançou a mesma temperatura do ar ao redor. Analise o texto-base e identifique qual situação descreve o estado de equilíbrio termodinâmico, quando não há fluxo líquido de calor entre sistemas.

1. A) O corpo humano mantendo temperatura interna de 37°C por meio de metabolismo
2. B) O interior da geladeira enquanto o compressor alterna ligado e desligado
3. C) A água do lago que atinge temperatura igual à do ar noturno ao redor
4. D) O café quente que esfria em copo sem tampa logo após ser servido
5. E) A água da chaleira aquecida sobre o fogão durante a fervura

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

1. O equilíbrio termodinâmico entre dois sistemas ocorre quando eles atingem a mesma temperatura e, portanto, não há fluxo líquido de calor entre eles. Resolvi a questão antes de olhar o gabarito.
2. Analisando o texto, a única situação em que os sistemas param de trocar calor de forma líquida é a da água do lago, que alcança a mesma temperatura do ar ao redor. Como as temperaturas são iguais, não há diferença térmica que impulsione a transferência de calor.
3. A alternativa A está errada porque o corpo humano mantém 37°C por produção interna de energia e troca constante de calor com o ambiente, ou seja, é um estado estacionário e não de equilíbrio.
4. A alternativa B está errada porque no interior da geladeira a temperatura oscila entre ligar e desligar o compressor, o que caracteriza um ciclo de controle e não um equilíbrio.
5. A alternativa D está errada porque o café quente que esfria ainda está em processo de transferência de calor para o ambiente, pois sua temperatura continua diferente da do ar.
6. A alternativa E está errada porque a água da chaleira em fervura recebe calor continuamente do fogão, havendo fluxo líquido de calor para dentro dela.
7. Portanto, o gabarito oficial C está correto, e a resposta coincide com a minha conclusão.

💡 Dica: Identifique a situação onde as temperaturas estão iguais, indicando equilíbrio térmico.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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