— Tirei a travessa de metal do congelador e, em pouco tempo, ela ja estava morna ao toque! — comentou um…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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
— Tirei a travessa de metal do congelador e, em pouco tempo, ela ja estava morna ao toque! — comentou um padeiro, enquanto preparava uma fornada. Para conferir, ele encostou um termometro na travessa e anotou: no momento em que saiu do congelador, estava a 5 C. Dez minutos depois, na bancada da cozinha, marcava 17 C. Com vinte minutos, chegou a 24 C. A cozinha estava a 26 C durante todo esse tempo. Depois de meia hora, a travessa ficou em 26 C e a leitura quase nao mudou mais. O padeiro explicou ao ajudante que isso acontece por causa das trocas de calor entre a travessa e o ambiente ate que a diferenca de temperatura diminua muito. Compare a situacao descrita com outra do cotidiano e identifique a que envolve o mesmo processo de troca de calor ate a temperatura ficar praticamente constante.
- A) a roupa molhada no varal que seca porque a agua some sem trocar energia com o ambiente
- B) a panela sobre a chama do fogao que continua aquecendo por receber energia continuamente da combustao
- C) o ventilador ligado que diminui a temperatura do ar do quarto abaixo da temperatura de fora, sem ar-condicionado
- D) o gelo colocado ao lado de um prato que deixa o prato mais frio por liberar “frio” para o entorno
- E) o suco retirado da geladeira que, na mesa, aquece ate se aproximar da temperatura do ambiente
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Os dados mostram que a travessa, que saiu do congelador a 5 graus Celsius, subiu de temperatura até estabilizar em 26 graus Celsius, igual à temperatura da cozinha. Passo 2: Isso ocorre porque há troca de calor do ambiente, mais quente, para a travessa, mais fria, até não haver mais diferença de temperatura. Esse estado é o equilíbrio térmico. Passo 3: Para responder, devemos procurar uma situação em que um corpo mais frio que o ambiente ganha calor dele até ficar com a mesma temperatura. Passo 4: A alternativa E descreve exatamente isso: o suco sai da geladeira, aquece sobre a mesa e se aproxima da temperatura ambiente, deixando de variar. Passo 5: A alternativa A está errada, porque a secagem da roupa envolve evaporação da água, que absorve energia do ambiente, e não um processo de equilíbrio térmico entre dois corpos. Passo 6: A alternativa B está errada, porque a panela recebe energia contínua da chama e não chega a uma temperatura igual à do ambiente, permanecendo aquecida. Passo 7: A alternativa C está errada, porque o ventilador não faz o ar ficar abaixo da temperatura externa sem ar-condicionado; ele apenas acelera a evaporação do suor e aumenta a sensação de frescor. Passo 8: A alternativa D está errada, porque o gelo não libera frio; o calor passa do prato para o gelo, e a ideia de que o frio é uma substância que se transfere é um equívoco conceitual. Conclusão: a alternativa correta é a E, que coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Compare os processos de troca de calor até o equilíbrio térmico.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a água some sem trocar energia com o ambiente, confundindo a secagem por evaporação com ausência de troca de calor.
O aluno pensa que, por a panela continuar recebendo calor, o processo de troca de calor não se encerra, sem perceber que o foco da questão é a estabilização da temperatura com o ambiente.
O aluno acredita que o ventilador resfria o ar do quarto abaixo da temperatura externa, usando a intuição do dia a dia sobre o efeito refrescante do vento.
O aluno entende que o gelo libera frio para o entorno, tratando o frio como algo que se transfere, e não como calor que passa do corpo mais quente para o mais frio.
Por que engana: Confundir processos que envolvem troca de calor com aqueles que nao envolvem ou que recebem energia continuamente.
Assim como a travessa, o suco troca calor com o ambiente ate a diferenca de temperatura ficar minima (equilibrio termico).
Raio-X da questão
troca de calor e equilibrio termico
avaliacao
temperatura e calor
Estude os processos de troca de calor e equilibrio termico em sistemas.
Confundir processos que envolvem troca de calor com aqueles que nao envolvem ou que recebem energia continuamente.
pensamento_critico
cotidiano
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