— Por que meu chocolate quente esfria tão rápido na caneca de cerâmica, mas demora muito na garrafa térmica? —…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Utilizar o conhecimento das formas de propagação do calor para justificar a utilização de determinados materiais (condutores e isolantes) na vida cotidiana, explicar o princípio de funcionamento de alguns equipamentos (garrafa térmica, coletor solar etc.) e/ou construir soluções tecnológicas a partir desse conhecimento.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
— Por que meu chocolate quente esfria tão rápido na caneca de cerâmica, mas demora muito na garrafa térmica? — perguntou Ana numa manhã fria. Enquanto ela observava a bebida esfriar, um termômetro marcava 60 °C na cerâmica e 75 °C na garrafa, ambas inicialmente a 90 °C. O pai explicou que, na garrafa, há duas paredes de aço inoxidável com vácuo entre elas, além de tampa vedada, o que dificulta a troca de calor com o ambiente. Já a caneca de cerâmica, exposta ao ar e sem isolamento, permite que o calor escape mais facilmente até atingir a temperatura do ambiente, chegando ao equilíbrio térmico. Analise o texto-base e identifique qual explicação evidencia como o controle da troca de calor retarda o equilíbrio térmico para conservar o calor de bebidas.
- A) A presença de uma camada de vácuo entre paredes reduz significantly a condução e convecção de calor
- B) O formato cilíndrico reduz a área de contato com o ar, diminuindo a perda térmica
- C) O material de aço inoxidável acelera a troca de calor com o ambiente externo
- D) A utilização da tampa vedada bloqueia a transferência de calor por radiação
- E) A camada externa de cerâmica aumenta a absorção de calor do ambiente
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- O texto descreve dois sistemas: a garrafa térmica, com duas paredes de aço inoxidável, vácuo entre elas e tampa vedada, e a caneca de cerâmica, exposta ao ar e sem isolamento. A pergunta é qual explicação mostra como o controle da troca de calor retarda o equilíbrio térmico. Passo 2: O calor se transmite por condução, convecção e radiação. O vácuo elimina o meio material necessário para a condução e a convecção, e isso reduz diretamente a troca de calor entre a bebida e o ambiente. Passo 3: Portanto, a alternativa A é a correta, pois evidencia exatamente esse controle: a camada de vácuo reduz a condução e a convecção, o que retarda o equilíbrio térmico e conserva o calor da bebida. Passo 4: Por que as outras estão erradas: B) a forma cilíndrica não é o fator destacado pelo texto, que atribui a diferença ao isolamento e não à geometria. C) o aço inoxidável compõe as paredes que dificultam a troca de calor, então ele não a acelera. D) a tampa vedada é citada como fator que dificulta a troca com o ambiente, mas o texto não fala em bloqueio específico da radiação. E) a cerâmica não é apresentada como material que absorve calor; o texto diz justamente que o calor escapa facilmente pela caneca. Observação: na alternativa A aparece a palavra inglesa significantly, que deveria ser significativamente, mas o conteúdo está correto e não altera a resposta.
💡 Dica: Analise como o isolamento térmico influencia a troca de calor.
Alternativa por alternativa
O vácuo impede a transferência por condução e convecção, retardando o equilíbrio térmico e conservando o calor.
Acredita que a forma cilíndrica da garrafa é o principal fator que reduz a perda de calor, confundindo geometria com controle da troca térmica.
Por que engana: Confundir os mecanismos de transferência de calor e o papel do vácuo no isolamento térmico.
Supõe que, por ser metal, o aço conduz bem o calor e por isso aceleraria a troca com o ambiente, ignorando que o aço compõe paredes isolantes com vácuo.
Associa a tampa vedada a um bloqueio específico da radiação, sem perceber que o texto trata a vedação como barreira à troca de calor com o ar e ao escape da bebida.
Imagina que a cerâmica absorve calor do ambiente e por isso mantém a bebida aquecida, invertendo o papel do material descrito no texto, que permite a saída do calor.
Raio-X da questão
troca de calor e isolamento térmico
diagnostico
conceitos básicos de calor e temperatura · mecanismos de transferência de calor
estude os mecanismos de condução, convecção e radiação térmica
Confundir os mecanismos de transferência de calor e o papel do vácuo no isolamento térmico.
pensamento_critico
cotidiano
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