— 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
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.
- A) A mudança do estado físico da água, que é o único fator que define a velocidade de aquecimento e resfriamento
- B) O controle da troca de calor com o ambiente, acelerando-a ou reduzindo-a conforme a necessidade
- C) A produção de frio pelo gelo e pelo radiador, que retira calor sem depender do ambiente ao redor
- D) O aumento constante da temperatura interna, pois todo sistema tende a aquecer com o passar do tempo
- 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
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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
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.
O radiador aumenta a perda de calor; a caixa vedada e a umidade reduzem a troca. Assim, controla-se a aproximação ao equilíbrio térmico.
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.
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.
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
troca de calor e equilibrio termico
diagnostico
troca de calor entre corpos · mudanca de estado da agua
estude os processos de troca de calor e equilibrio termico
Confundir a causa da troca de calor com efeitos como mudança de estado ou produção de frio independente do ambiente.
pensamento_critico
cotidiano
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