— Mãe, por que meu suco esfria mais rápido no copo de vidro do que no copo de plástico? questionou Lara…

Questão

— Mãe, por que meu suco esfria mais rápido no copo de vidro do que no copo de plástico? questionou Lara enquanto preparavam o lanche em uma cozinha com temperatura ambiente de 25 °C. Para testar, ambas as porções de suco foram colocadas inicialmente a 80 °C, uma em copo de vidro e outra em copo de plástico. Após 10 minutos, o suco no vidro estava a 40 °C e o no plástico, a 60 °C. Em um recipiente térmico bem isolado, o suco manteve-se em 75 °C no mesmo intervalo. Analise o texto e identifique a razão pela qual o suco no copo de vidro se aproximou mais rapidamente da temperatura ambiente do que o suco no copo de plástico.

1. A) A maior área de contato entre o copo de vidro e o ar externo intensifica o resfriamento.
2. B) O menor calor específico do vidro faz o suco perder mais energia térmica.
3. C) A menor massa de suco contida no copo de vidro diminui seu calor armazenado.
4. D) A ação de convecção interna da bebida no copo de vidro promoveu maior troca de calor.
5. E) A maior condutividade térmica do vidro acelera a troca de calor com o ambiente.

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

1. O enunciado mostra que o suco no copo de vidro esfriou de 80 °C para 40 °C em 10 minutos, enquanto no copo de plástico foi de 80 °C para 60 °C, e a temperatura ambiente é 25 °C. Ou seja, o vidro deixou o suco perder calor mais depressa. A pergunta pede a razão física desse resfriamento mais rápido.
2. A razão é a condutividade térmica do material. O vidro conduz calor melhor que o plástico, então a energia térmica do suco passa através da parede do copo e chega ao ambiente com mais facilidade. Essa troca mais intensa faz o suco se aproximar da temperatura ambiente mais rapidamente. Isso confirma a alternativa E, que coincide com o gabarito oficial.
3. Por que as outras estão erradas:
4. A) O enunciado não informa que os copos têm áreas diferentes, então não há base para atribuir o resultado à área de contato.
5. B) O calor específico do vidro influencia a quantidade de energia que o próprio copo absorve, não o quanto o suco perde; além disso, o foco é a troca de calor pela parede.
6. C) As porções de suco são descritas como iguais em condições de teste, e a massa não explica por que os dois sucos esfriaram de forma diferente.
7. D) A convecção interna ocorre dentro do líquido e afeta a uniformidade da temperatura do suco, mas não é a diferença entre os dois materiais de copo.
8. O recipiente térmico bem isolado, que manteve o suco em 75 °C, reforça a conclusão: quando a troca de calor com o ambiente é bloqueada, a queda de temperatura praticamente desaparece, o que mostra que a parede do recipiente é o caminho principal de perda de calor e que o material da parede determina a velocidade dessa perda.

💡 Dica: Analise a condutividade térmica dos materiais para entender a troca de calor.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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