Em uma cozinha, uma chaleira elétrica aquece água. Parte da energia elétrica recebida é convertida em calor…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma cozinha, uma chaleira elétrica aquece água. Parte da energia elétrica recebida é convertida em calor para elevar a temperatura da água, mas outra parte se dissipa para o ambiente, aquecendo a chapa, o ar e o recipiente. A situação descrita evidencia qual princípio da Termodinâmica sobre o uso da energia em processos reais?
- A) A energia não é destruída, mas se transforma e se dispersa, ficando parcialmente indisponível para a realização de trabalho útil.
- B) A transferência de calor acontece apenas até a água atingir a mesma temperatura do ar, sem alterar a disponibilidade energética do sistema.
- C) A energia térmica recebida é totalmente conservada na forma de trabalho útil, sem qualquer dispersão para o ambiente.
- D) O processo confirma que, em qualquer aquecimento, toda a energia recebida se converte em trabalho mecânico aproveitável.
- E) A energia elétrica é consumida e, por isso, desaparece quando a água atinge a temperatura desejada.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- A situação descreve uma chaleira que recebe energia elétrica, parte da qual vira calor útil para a água e parte se dissipa para o ambiente (chapa, ar, recipiente). Isso ilustra que processos reais não aproveitam toda a energia fornecida.
- Pelo princípio de conservação, a energia não desaparece; ela se transforma e se espalha no ambiente. Como essa energia dispersa fica distribuída e de difícil reaproveitamento, ela se torna parcialmente indisponível para realizar trabalho útil. Isso corresponde ao espírito da segunda lei da Termodinâmica, a da degradação ou dispersão da energia em processos reais. A alternativa A descreve exatamente isso e, portanto, está correta.
- Por que as outras estão erradas:
- B) Fala de equilíbrio térmico com o ar, mas ignora a perda de disponibilidade energética que o enunciado descreve.
- C) Afirma que não há dispersão, o que contradiz diretamente o texto, que diz que parte da energia se dissipa.
- D) Supõe que toda a energia vira trabalho mecânico, o que o processo descrito não mostra, pois parte vai para o ambiente como calor.
- E) Diz que a energia desaparece, o que contraria o princípio de conservação da energia.
- Conclusão: o gabarito oficial A está correto, pois a energia se conserva, mas se dispersa e fica parcialmente indisponível para trabalho útil.
💡 Dica: Procure a ideia de dispersão e menor aproveitamento.
Alternativa por alternativa
Afirma corretamente a conservação da energia e a sua degradação em processos reais, com aumento da dispersão e diminuição da capacidade de gerar trabalho útil, ideia associada à segunda lei da Termodinâmica.
O aluno acredita que, ao o sistema atingir equilíbrio térmico com o ar, a energia perde ou mantém sua utilidade sem mudança, ignorando que a dispersão já reduziu a parte aproveitável.
O aluno imagina que a chaleira poderia transformar toda a energia recebida em trabalho útil, sem perdas, e não percebe que o enunciado descreve explicitamente a dissipação para o ambiente.
Por que engana: Achar que energia é perdida ou destruída
O aluno supõe que qualquer aquecimento converte integralmente a energia em trabalho mecânico aproveitável, confundindo calor para a água com trabalho mecânico e ignorando as perdas.
O aluno entende que a energia elétrica desaparece ao ser consumida, uma ideia de senso comum que contraria a conservação da energia, pois ela apenas se transforma.
Raio-X da questão
Segunda lei da Termodinâmica
Identificar degradaç
Conservação da energia · Transformações de energia
Entropia e energia útil
Achar que energia é perdida ou destruída
Uso eficiente da energia
Pensamento crítico
Cotidiano doméstico
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