Por que as temperaturas perto de grandes áreas de água mudam menos durante o dia e a noite? Dados…
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
Por que as temperaturas perto de grandes áreas de água mudam menos durante o dia e a noite? Dados ilustrativos: em um bairro urbano, registraram-se as temperaturas de uma quadra de tênis em asfalto e de uma piscina pública. Às 14h, o asfalto atingiu 55°C e a água 32°C. Às 2h da manhã, o piso em asfalto caiu para 18°C, enquanto a água permaneceu em 26°C. Essas medições repetidas em diferentes dias mostraram sistematicamente que a variação térmica da água é menor que a do asfalto. Analise o texto e identifique qual fator termodinâmico explica a menor amplitude de temperatura registrada na água durante o ciclo diurno e noturno
- A) maior capacidade calorífica da água
- B) maior albedo da superfície da água
- C) maior massa de ar em contato com a água
- D) maior taxa de convecção no ar sobre a água
- E) maior condutividade térmica da água
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Os dados mostram que a água varia menos de temperatura (de 32°C para 26°C, amplitude de 6°C) do que o asfalto (de 55°C para 18°C, amplitude de 37°C), ao longo do mesmo dia e noite.
- Para aquecer uma substância, é preciso fornecer uma quantidade de calor proporcional à sua massa e ao seu calor específico (capacidade calorífica por unidade de massa). A água tem calor específico muito alto, de modo que absorve muito calor durante o dia com pequena elevação de temperatura, e libera esse calor lentamente à noite, com pequena queda de temperatura.
- O asfalto, ao contrário, tem baixa capacidade calorífica: aquece rápido com pouca energia e também esfria rápido, o que explica a grande amplitude térmica observada.
- Portanto, a alternativa A é a correta, e o fator termodinâmico que explica a menor amplitude é a maior capacidade calorífica da água. Gabarito oficial confirmado.
- Por que as outras estão erradas: B) o albedo influencia a quantidade de radiação absorvida, mas não explica a menor variação ao longo do ciclo diário; C) a massa de ar sobre a água não é o fator que controla a amplitude da temperatura da própria água; D) a convecção no ar redistribui calor, mas não é a causa termodinâmica primária da menor amplitude da água; E) a água tem condutividade térmica baixa, e não alta, o que dificultaria a troca rápida de calor com as camadas profundas e não explica a estabilidade térmica.
💡 Dica: Analise a capacidade térmica dos materiais para entender a variação de temperatura.
Alternativa por alternativa
A água exige mais energia para variar sua temperatura devido ao alto calor específico, reduzindo sua amplitude térmica.
O aluno associa a cor clara ou o brilho da água a uma maior reflexão de luz e supõe que a água reflete mais e por isso esquenta menos. Ele não percebe que o albedo afeta só a energia absorvida e não a inércia térmica responsável pela menor amplitude ao longo do dia e da noite.
Por que engana: Confundir capacidade calorífica com albedo ou condutividade térmica, levando a escolha de alternativas incorretas.
O aluno imagina que uma grande quantidade de ar em contato com a água faz a temperatura se manter estável, confundindo a massa do ar com a massa da própria água. Ele não identifica que a propriedade que controla a variação térmica é a capacidade de armazenar calor do material da superfície.
O aluno pensa que a convecção intensa sobre a água é a causa principal da estabilidade térmica, pois associa movimento do ar a troca de calor. Ele não distingue o transporte de calor pelo ar do armazenamento de calor pela própria água, que é o fator termodinâmico do enunciado.
O aluno supõe que um material que conduz bem o calor deve estabilizar sua temperatura, e por isso escolhe a alta condutividade. Ele confunde a rapidez de transmissão do calor com a quantidade de calor que o material consegue armazenar.
Raio-X da questão
capacidade calorífica da água
diagnostico
calor e temperatura · propriedades da matéria
Estude capacidade calorífica e variação térmica de materiais.
Confundir capacidade calorífica com albedo ou condutividade térmica, levando a escolha de alternativas incorretas.
pensamento_critico
cotidiano
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