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Ciências7º anoBNCC EF07CI04Difícil⏱ medio

— Por que a caixa das vacinas leva essas “placas de gel” e nao apenas agua gelada? — perguntou um agente de…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EF07CI04

Avaliar o papel do equilíbrio termodinâmico para a manutenção da vida na Terra, para o funcionamento de máquinas térmicas e em outras situações cotidianas.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

— Por que a caixa das vacinas leva essas “placas de gel” e nao apenas agua gelada? — perguntou um agente de saude durante uma viagem longa, em um dia de 32 C. A tecnica explicou que as vacinas precisam ficar entre 2 C e 8 C. Em um teste, duas caixas termicas iguais foram fechadas e colocadas na sombra. Na Caixa 1, colocaram so garrafas com agua a 5 C. Na Caixa 2, colocaram placas de gel “5 C”, ainda solidas. Apos 3 horas, a Caixa 1 chegou a 12 C. A Caixa 2 permaneceu em 6 C, mas as placas estavam parcialmente liquidas. Apos 6 horas, quando as placas ficaram totalmente liquidas, a temperatura da Caixa 2 comecou a subir mais rapido. Os agentes queriam entender por que a Caixa 2 segurou melhor a temperatura por mais tempo. Com base no texto, identifique a situacao cotidiana que usa o mesmo principio fisico para retardar o aquecimento de um conteudo, mantendo-o mais tempo em equilibrio termico com uma fonte fria.

  1. A) Usar uma colher de metal para mexer cafe quente, esperando o metal bloquear a passagem de calor
  2. B) Usar um ventilador apontado para uma panela quente, esperando reduzir a temperatura sem troca de calor
  3. C) Usar cubos de gelo em uma bebida, mantendo-a fria ate o gelo terminar de derreter
  4. D) Usar agua para congelar dentro da caixa, esperando que o congelamento absorva calor do interior
  5. E) Usar agua a 5 C em garrafas e supor que ela fica sempre em 5 C por varias horas dentro da caixa

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

  1. No teste, a Caixa 2 manteve cerca de 6 C por mais tempo porque as placas de gel estavam mudando de estado, de sólido para líquido. Passo 2: Durante essa mudança de estado, o gel absorve calor do ambiente sem que sua temperatura suba, por isso a caixa permanece estável enquanto as placas derretem. Passo 3: O princípio físico, portanto, é a absorção de calor latente de fusão, que mantém a temperatura constante durante a mudança de fase. Passo 4: A alternativa C descreve exatamente esse princípio: os cubos de gelo derretendo absorvem calor da bebida e a mantêm fria até o gelo terminar de derreter. Passo 5: A alternativa A está errada, pois o metal é bom condutor de calor e não bloqueia a passagem dele; por isso a colher esquenta rapidamente. Passo 6: A alternativa B está errada, pois o ventilador apenas acelera a troca de calor com o ar e não retira calor de um conteúdo em sistema fechado. Passo 7: A alternativa D está errada, pois a solidificação libera calor em vez de absorvê-lo, o que aqueceria o interior da caixa. Passo 8: A alternativa E está errada, pois o próprio texto mostra que a Caixa 1, com água a 5 C, chegou a 12 C em 3 horas, ou seja, a temperatura não se mantém constante. Passo 9: Conclusão: a resposta correta é a C, que coincide com o gabarito oficial.

💡 Dica: Relacione o derretimento do gelo com a manutenção da temperatura constante.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

Acredita que o metal bloqueia a passagem de calor, quando na verdade ele conduz calor com facilidade.

B Erradaerro: Senso comum

Acha que o ventilador reduz a temperatura do conteúdo sem troca de calor, confundindo o efeito de resfriamento sentido na pele com a retirada real de calor do sistema.

C Correta

A fusao absorve calor e mantem a temperatura quase constante por um tempo, como as placas ao passarem de solido a liquido.

D Erradaerro: Conceitual

Supõe que o congelamento absorve calor do interior, quando na verdade a solidificação libera calor para o ambiente.

E Erradaerro: Interpretaçãoa que mais engana

Ignora a troca de calor com o ambiente de 32 C e supõe que a água permanece em 5 C por horas, desconsiderando o dado do teste em que a Caixa 1 chegou a 12 C.

Por que engana: Confundir que a temperatura da agua ou gelo permanece constante sem considerar a troca de calor e mudança de estado.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil
Bloom Aplicar
Leitura medio
Discriminação alto
Peso pedagógico medio
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade unica
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ situacional🧩 consolidacao
🎯 Conceito central

equilibrio termico e calor latente

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

troca de calor entre corpos · estado fisico da materia

📚 Reveja

estude calor latente e equilibrio termico em trocas de calor

⚠️ Erro mais comum

Confundir que a temperatura da agua ou gelo permanece constante sem considerar a troca de calor e mudança de estado.

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cotidiano

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