Pesquisadores monitoram há seis meses uma caverna natural no sul do Brasil usada como adega. A temperatura…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Diferenciar temperatura, calor e sensação térmica nas diferentes situações de equilíbrio termodinâmico cotidianas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Pesquisadores monitoram há seis meses uma caverna natural no sul do Brasil usada como adega. A temperatura externa varia entre 5 °C no inverno e 35 °C no verão, enquanto o interior da caverna se mantém próximo de 15 °C. As paredes de rocha, com grande capacidade térmica, absorvem e liberam calor lentamente, fazendo com que o ar interno atinja um estado estável em relação à rocha, sem grandes trocas de calor. Analise o texto e identifique o princípio termodinâmico que explica a estabilidade da temperatura interna da caverna.
- A) O interior da caverna atinge equilíbrio termodinâmico, sem fluxo líquido de calor entre a rocha e o ar interno.
- B) O calor latente liberado pela condensação de vapor d’água estabiliza a temperatura interna.
- C) A convecção do ar impede a formação de gradientes térmicos no interior da caverna.
- D) A radiação térmica entre a rocha e o ar transfere energia continuamente para manter 15 °C.
- E) A difusão de moléculas de ar reduz a diferença de pressão e mantém a temperatura constante.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- O texto diz que o ar interno atinge um estado estável em relação à rocha, sem grandes trocas de calor. Isso significa que a rocha e o ar ficam com temperaturas praticamente iguais e não há fluxo líquido de calor entre eles. Esse é o significado de equilíbrio térmico. Passo 2: Por isso a alternativa A é a melhor resposta: o interior da caverna chega ao equilíbrio térmico com a rocha, sem fluxo líquido de calor. Passo 3: Uma ressalva: a caverna, na verdade, não está em equilíbrio com o exterior, pois recebe e perde calor continuamente; o que se mantém é um regime estacionário. Ainda assim, entre as opções, A é a que melhor traduz o princípio descrito, e por isso concordo com o gabarito. Passo 4: A alternativa B está errada, pois não há mudança de fase da água mencionada no texto, e o calor latente de condensação não explica a estabilidade da temperatura. Passo 5: A alternativa C está errada, pois a convecção tende a homogeneizar o ar, mas o texto atribui a estabilidade à grande capacidade térmica da rocha, não ao movimento do ar. Passo 6: A alternativa D está errada, pois a radiação não mantém a temperatura por troca contínua de energia; o texto fala em ausência de grandes trocas de calor. Passo 7: A alternativa E está errada, pois a difusão de moléculas e a pressão não têm relação com a temperatura descrita no texto.
💡 Dica: Identifique o conceito de equilíbrio termodinâmico no texto.
Alternativa por alternativa
No equilíbrio termodinâmico não há fluxo de calor líquido, mantendo estável a temperatura entre rocha e ar.
O aluno associa a estabilidade térmica a um fenômeno de mudança de fase, como a condensação do vapor d'água, sem perceber que o texto trata da inércia térmica da rocha.
Por que engana: Confundir equilíbrio termodinâmico com processos de convecção ou radiação, ou interpretar incorretamente o papel do calor latente.
O aluno acredita que a convecção do ar é o principal mecanismo de regulação da temperatura da caverna, quando o texto atribui a estabilidade à capacidade térmica da rocha.
O aluno confunde estado estável com troca contínua de energia, supondo que a radiação deve estar ativamente transferindo calor para manter a temperatura, quando o texto afirma que não há grandes trocas.
O aluno mistura conceitos de gases, supondo que a difusão de moléculas e a diferença de pressão controlam a temperatura, o que não tem relação com o enunciado.
Raio-X da questão
equilíbrio termodinâmico temperatura estável
avaliacao
transferência de calor · propriedades térmicas da matéria
estude equilíbrio termodinâmico e transferência de calor
Confundir equilíbrio termodinâmico com processos de convecção ou radiação, ou interpretar incorretamente o papel do calor latente.
pensamento_critico
cotidiano
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