Durante uma manhã de verão, Paulo montou um forno solar com chapas de metal pintadas de negro e uma panela…
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
Durante uma manhã de verão, Paulo montou um forno solar com chapas de metal pintadas de negro e uma panela convencional sobre um fogão a gás para comparar o aquecimento de água. No forno solar, a temperatura interna levou 120 minutos para chegar a 100 °C e, em seguida, manteve-se constante em torno desse valor. Na panela sobre o fogão, a água atingiu 100 °C em 15 minutos e também estabilizou nessa temperatura enquanto o fogo permaneceu ligado. Analise o texto-base e identifique a conclusão apoiada pela comparação entre os dois modos de aquecer a água.
- A) Relacionar diretamente o tempo de cozimento à área superficial da panela sem considerar o meio térmico
- B) Indicar que, ao atingir 100 °C, a água pode manter essa temperatura enquanto continua recebendo calor.
- C) Exigir maior potência térmica no fogão a gás para alcançar uma temperatura de 100 °C em menor tempo
- D) Priorizar a convecção como mecanismo predominante de transferência de calor na panela convencional
- E) Depender da pintura negra das chapas para aumentar a emissão de radiação térmica no forno solar
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Leia o texto-base e identifique o que foi medido: nos dois casos, o tempo para a temperatura chegar a 100 °C e o comportamento depois disso. No forno solar, a temperatura subiu até 100 °C em 120 minutos e depois se manteve constante. Na panela, a água chegou a 100 °C em 15 minutos e também ficou estável enquanto o fogo permaneceu ligado.
- Observe o que se repete nos dois sistemas. Em ambos, a temperatura estabiliza em 100 °C, mesmo com a fonte de energia continuando a fornecer calor. Isso mostra que, ao atingir 100 °C, a água pode manter essa temperatura enquanto continua recebendo calor, pois a energia adicional passa a ser usada na mudança de fase (ebulição) e não no aumento da temperatura.
- Verifique se a conclusão se sustenta apenas com os dados. A diferença de tempo (120 min no forno solar e 15 min na panela) mostra apenas a rapidez de cada fonte, não uma exigência de potência nem um mecanismo de transferência específico. Por isso, a alternativa B é a conclusão apoiada pela comparação, e o gabarito oficial está correto.
- Analise por que as demais alternativas estão erradas. A: o texto não trata da área superficial da panela nem relaciona tempo de cozimento a ela. C: a comparação não permite concluir que o fogão exige maior potência, pois o texto não informa potências. D: o texto não discute convecção como mecanismo predominante. E: a pintura negra é citada como característica do forno, mas o texto não mostra que a emissão de radiação dependa dela.
💡 Dica: Compare os tempos de aquecimento e observe o que ocorre com a temperatura ao atingir 100 °C.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que o tempo de aquecimento depende diretamente da área superficial da panela, ignorando a fonte e o meio de transferência de calor.
O texto informa que, nos dois casos, a temperatura se estabilizou em torno de 100 °C mesmo com o aquecimento em andamento. Isso não significa equilíbrio térmico com o ambiente.
O aluno conclui, pela diferença de tempo, que o fogão precisa de mais potência, confundindo rapidez de aquecimento com exigência de potência, que o texto não mede.
Por que engana: Confundir o tempo necessário para atingir 100 °C com a temperatura final, ou supor que a água continua aumentando de temperatura enquanto recebe calor durante a ebulição.
O aluno supõe que a convecção é sempre o mecanismo principal em líquidos e a aplica a qualquer panela, sem que o texto a mencione.
O aluno considera que a cor negra é indispensável para o aquecimento solar e transforma essa característica descrita no texto em conclusão sobre a emissão de radiação.
Raio-X da questão
Equilíbrio térmico durante aquecimento
avaliacao
Transferência de calor e temperatura · Ponto de ebulição da água
Revise a relação entre fornecimento de calor, temperatura e mudanças de estado da água.
Confundir o tempo necessário para atingir 100 °C com a temperatura final, ou supor que a água continua aumentando de temperatura enquanto recebe calor durante a ebulição.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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