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Ciências7º anoBNCC EF07CI04Difícil⏱ medio

— Ontem, o dono de um quiosque guardou as bebidas em duas caixas térmicas iguais em tamanho. Na caixa 1, ele…

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

— Ontem, o dono de um quiosque guardou as bebidas em duas caixas térmicas iguais em tamanho. Na caixa 1, ele deixou a tampa abrindo e fechando o tempo todo. Na caixa 2, ele manteve a tampa bem vedada e colocou uma manta de espuma por fora. Quatro horas depois, a caixa 1 estava com água do gelo derretido e as latas já “suando”, enquanto a caixa 2 ainda tinha pedaços de gelo. No mesmo dia, um motorista comentou que, quando a ventoinha do radiador do carro para, o motor esquenta rápido e pode falhar. À noite, um guia de trilha disse que em locais secos e sem nuvens a temperatura cai mais depressa do que em noites úmidas. Analise as situações do texto e conclua que ideia comum explica como seres vivos, o clima e máquinas lidam com a tendência de atingir o equilíbrio térmico.

  1. A) A mudança do estado físico da água, que é o único fator que define a velocidade de aquecimento e resfriamento
  2. B) O controle da troca de calor com o ambiente, acelerando-a ou reduzindo-a conforme a necessidade
  3. C) A produção de frio pelo gelo e pelo radiador, que retira calor sem depender do ambiente ao redor
  4. D) O aumento constante da temperatura interna, pois todo sistema tende a aquecer com o passar do tempo
  5. E) A igualdade de temperaturas entre sistema e ambiente, que sempre melhora o funcionamento do motor e conserva bebidas

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

  1. Analise cada situação. Na caixa 1, a tampa aberta e fechada repetidamente permite a entrada de ar quente, acelerando a troca de calor com o ambiente e derretendo o gelo. Na caixa 2, a tampa vedada e a manta de espuma reduzem a troca de calor, preservando o gelo.
  2. No motorista, a ventoinha do radiador acelera a dissipação de calor do motor para o ar. Quando ela para, a troca de calor diminui e o motor esquenta rapidamente.
  3. No guia de trilha, em noites secas e sem nuvens, o calor do solo e do ar escapa mais facilmente para o espaço, pois não há vapor d'água nem nuvens para retê-lo; por isso a temperatura cai mais depressa. Em noites úmidas, o vapor retém calor e a queda é mais lenta.
  4. A ideia comum a todos os casos é o controle da troca de calor com o ambiente, acelerando-a ou reduzindo-a conforme a necessidade. Isso é exatamente a alternativa B, que é a correta e coincide com o gabarito.
  5. Por que as outras estão erradas: A associa a velocidade térmica apenas à mudança de estado da água, ignorando a troca de calor com o ambiente. C atribui ao gelo e ao radiador a capacidade de produzir frio, quando eles apenas absorvem ou dissipam calor, dependendo do ambiente. D afirma um aquecimento constante, contrariando a tendência ao equilíbrio térmico descrita no texto. E sugere que a igualdade de temperaturas melhora o motor, quando na verdade o equilíbrio térmico implica perda de funcionamento adequado da refrigeração.

💡 Dica: Compare as situações para identificar o princípio comum sobre troca de calor.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceituala que mais engana

Acredita que a mudança de estado da água, como o derretimento do gelo, é o único fator que determina a velocidade de aquecimento ou resfriamento. Não percebe que a troca de calor com o ambiente é o fator central.

Por que engana: Confundir a causa da troca de calor com efeitos como mudança de estado ou produção de frio independente do ambiente.

B Correta

O radiador aumenta a perda de calor; a caixa vedada e a umidade reduzem a troca. Assim, controla-se a aproximação ao equilíbrio térmico.

C Erradaerro: Conceitual

Imagina que o gelo e o radiador produzem frio ativamente, independentemente do ambiente. Não compreende que eles apenas absorvem ou dissipam calor em trocas com o meio.

D Erradaerro: Senso comum

Supõe que sistemas tendem a aquecer continuamente com o tempo, o que vai contra a ideia de tendência ao equilíbrio térmico. Usa intuição do dia a dia sobre aquecimento progressivo.

E Erradaerro: Interpretação

Entende que a igualdade de temperaturas entre sistema e ambiente é sempre benéfica ao motor e à conservação de bebidas. Não percebe que o motor precisa dissipar calor para funcionar bem.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil
Bloom Analisar
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

troca de calor e equilibrio termico

📌 Objetivo

diagnostico

🧱 Pré-requisitos

troca de calor entre corpos · mudanca de estado da agua

📚 Reveja

estude os processos de troca de calor e equilibrio termico

⚠️ Erro mais comum

Confundir a causa da troca de calor com efeitos como mudança de estado ou produção de frio independente do ambiente.

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cotidiano

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