Em um equipamento de refrigeração, um gás se expande em uma etapa do processo e sua temperatura diminui. O…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um equipamento de refrigeração, um gás se expande em uma etapa do processo e sua temperatura diminui. O fenômeno é usado para retirar calor de um compartimento. — Qual interpretação está mais adequada para essa situação?
- A) A diminuição da temperatura do gás indica que ele não pode trocar calor com o compartimento, pois só gases aquecidos realizam essa troca.
- B) A expansão do gás ocorre porque ele já perdeu calor do compartimento, e por isso sua temperatura diminui.
- C) A expansão do gás nesse caso provoca apenas uma mudança de volume, sem relação com a variação de temperatura no sistema.
- D) A expansão do gás faz sua temperatura aumentar, o que intensifica a retirada de calor do compartimento.
- E) A diminuição da temperatura do gás na expansão favorece a absorção de calor do compartimento, contribuindo para o resfriamento.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- No enunciado, o gás se expande e sua temperatura diminui, e esse fenômeno é usado para retirar calor de um compartimento.
- Em termos físicos, quando o gás se expande e fica mais frio, sua temperatura passa a ser menor que a do compartimento. Assim, ocorre transferência de calor do compartimento para o gás, o que resfria o compartimento.
- Portanto, a alternativa correta é a E, pois afirma que a diminuição da temperatura do gás favorece a absorção de calor do compartimento e contribui para o resfriamento, exatamente o que o enunciado descreve.
- A alternativa A está errada, pois um gás mais frio pode sim trocar calor com o compartimento; é justamente a diferença de temperatura que permite essa troca.
- A alternativa B está errada, pois inverte a causalidade: o gás não perde calor antes para então se expandir; a expansão é que causa a queda de temperatura.
- A alternativa C está errada, pois ignora a relação explicitada no enunciado entre a expansão, a queda de temperatura e a retirada de calor.
- A alternativa D está errada, pois afirma que a expansão aumenta a temperatura, contrariando o enunciado, que diz que a temperatura diminui.
- Conclusão: a resposta é E, pois é a única interpretação coerente com o fenômeno de resfriamento por expansão do gás.
💡 Dica: Pense no efeito da expansão sobre a energia interna do gás.
Alternativa por alternativa
Acredita que apenas gases quentes podem trocar calor e que um gás frio fica isolado termicamente do ambiente. Não percebe que a diferença de temperatura é justamente o que possibilita a transferência de calor.
Inverte a relação de causa e efeito, supondo que o gás perde calor antes e que essa perda é que causa a expansão. Não compreende que é a expansão que provoca a queda de temperatura.
Por que engana: Achar que expansão sempre aquece o gás ou inverter causa e efeito.
Separa volume e temperatura, supondo que a expansão altera apenas o volume sem efeito térmico. Não reconhece a relação descrita no enunciado entre expansão e diminuição da temperatura.
Associa expansão a aumento de temperatura, como se a expansão sempre esquentasse o gás. Isso contraria o enunciado, que afirma que a temperatura diminui.
Está correta porque relaciona adequadamente a expansão do gás à queda de temperatura e ao efeito de retirar calor do ambiente interno, sem inverter a causa nem extrapolar o fenômeno.
Raio-X da questão
Expansão com resfriamento.
Relacionar expansão,
Temperatura e energia interna. · Troca de calor entre sistemas.
Temperatura, calor e transformações gasosas.
Achar que expansão sempre aquece o gás ou inverter causa e efeito.
Consumo eficiente de energia
Pensamento crítico
Refrigeração domésti
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Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.
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