Durante uma manhã fria, três amigos fizeram uma experiência com água a 90 °C em três recipientes diferentes…
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
Durante uma manhã fria, três amigos fizeram uma experiência com água a 90 °C em três recipientes diferentes: uma xícara de porcelana, um copo plástico e uma garrafa térmica. Após uma hora expostos à mesma temperatura ambiente, mediram a temperatura da água em cada recipiente. Na xícara de porcelana, a água estava a 40 °C; no copo plástico, a 60 °C; e na garrafa térmica, a 80 °C. Identifique qual recipiente retardou o processo de troca de calor com o ambiente, mantendo a água mais próxima da temperatura inicial após uma hora.
- A) A xícara de porcelana, por ter água a 90 °C
- B) O copo plástico, por ter água a 80 °C
- C) Copo plástico
- D) Xícara de porcelana
- E) Garrafa térmica
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- A temperatura inicial da água era 90 °C. Após uma hora, a xícara de porcelana estava a 40 °C (queda de 50 °C), o copo plástico a 60 °C (queda de 30 °C) e a garrafa térmica a 80 °C (queda de 10 °C). Passo 2: O recipiente que retarda a troca de calor com o ambiente é aquele que mantém a água mais próxima da temperatura inicial, ou seja, o de menor perda de temperatura e melhor isolamento térmico. Passo 3: Comparando as quedas, a garrafa térmica perdeu apenas 10 °C, menos que o copo plástico (30 °C) e a xícara de porcelana (50 °C). Logo, a resposta é a alternativa E, garrafa térmica, que coincide com o gabarito oficial. Passo 4: A alternativa A está errada, pois a xícara de porcelana não manteve a água a 90 °C; ela esfriou até 40 °C, a menor temperatura do experimento. Passo 5: A alternativa B está errada, pois o copo plástico tinha água a 60 °C, e não a 80 °C, valor que pertence à garrafa térmica. Passo 6: A alternativa C está errada, pois o copo plástico, embora melhor que a xícara, manteve a água a 60 °C, mais distante da temperatura inicial do que a garrafa térmica. Passo 7: A alternativa D está errada, pois a xícara de porcelana foi o recipiente que mais perdeu calor, deixando a água a 40 °C. Passo 8: Conclusão: a garrafa térmica é o recipiente que mais retardou a troca de calor com o ambiente, confirmando o gabarito E.
💡 Dica: Compare a temperatura final da água com a inicial em cada recipiente.
Alternativa por alternativa
Confunde a temperatura inicial da água com a temperatura final após uma hora, supondo que a porcelana conservou os 90 °C. Não lê os dados medidos para a xícara.
Troca os dados do experimento, atribuindo ao copo plástico os 80 °C que foram medidos na garrafa térmica, e supõe que o copo isola bem por ser plástico.
Usa a intuição cotidiana de que plástico é isolante melhor que porcelana e ignora que o copo plástico perdeu 30 °C, enquanto a garrafa térmica perdeu apenas 10 °C.
Por que engana: Pode confundir o recipiente que mais esfriou com o que melhor isolou, ou escolher uma alternativa que atribui temperaturas diferentes das apresentadas no enunciado.
Acredita que a porcelana, por ser um material resistente e espesso, retém bem o calor, quando na verdade ela foi o recipiente que mais resfriou a água, para 40 °C.
A água na garrafa térmica terminou a experiência com a temperatura mais próxima dos 90 °C iniciais, indicando que ela trocou menos calor com o ambiente.
Raio-X da questão
Isolamento térmico e troca de calor
diagnostico
Temperatura e transferência de calor · Propriedades dos materiais
Revise como os materiais e os recipientes influenciam a transferência de calor para o ambiente.
Pode confundir o recipiente que mais esfriou com o que melhor isolou, ou escolher uma alternativa que atribui temperaturas diferentes das apresentadas no enunciado.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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