Em uma feira de ciências, um grupo mediu a temperatura de uma mistura de água com gelo. No início, a…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Aplicar os conhecimentos sobre as mudanças de estado físico da água para explicar o ciclo hidrológico e analisar suas implicações na agricultura, no clima, na geração de energia elétrica, no provimento de água potável e no equilíbrio dos ecossistemas regionais (ou locais).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma feira de ciências, um grupo mediu a temperatura de uma mistura de água com gelo. No início, a temperatura era de 8 °C. Depois de alguns minutos, caiu para 2 °C. Em seguida, o professor pediu que os estudantes identificassem o efeito observado no material. Com base na situação, o que a queda de temperatura indica sobre o comportamento da mistura de água com gelo?
- A) A queda de temperatura prova que o gelo já derreteu completamente, sem necessidade de troca de calor.
- B) A mistura ganhou calor do ambiente, e isso fez a temperatura diminuir até ficar próxima da transformação do gelo em água.
- C) A mistura permaneceu com a mesma quantidade de calor, e por isso a temperatura caiu sem influência do ambiente.
- D) A mistura esfriou porque recebeu energia do gelo, e essa energia fez a água congelar de imediato.
- E) A mistura perdeu calor para o ambiente, e isso fez a temperatura diminuir até ficar próxima da transformação do gelo em água.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- A temperatura de um sistema diminui quando ele perde calor para o ambiente, que está mais frio. Passo 2: A queda de 8 °C para 2 °C mostra que a mistura cedeu energia térmica ao ambiente. Passo 3: Uma mistura de água com gelo tende a 0 °C, que é a temperatura da transformação do gelo em água. Por isso, a temperatura cai em direção a esse valor e fica próxima dele. Passo 4: A alternativa E descreve exatamente essa troca de calor e essa aproximação da temperatura de fusão do gelo. Passo 5: A alternativa A está errada, pois a queda de temperatura não prova derretimento completo, e derreter o gelo exige absorver calor. Passo 6: A alternativa B está errada, pois ganhar calor elevaria a temperatura, e não a faria cair. Passo 7: A alternativa C está errada, pois a queda de temperatura mostra que houve perda de calor, e não que a quantidade de calor permaneceu constante. Passo 8: A alternativa D está errada, pois o gelo não cede energia para congelar a água; ocorre o contrário, com a água cedendo calor e o gelo derretendo. Passo 9: Observação: a mistura de água com gelo deveria estar em torno de 0 °C no equilíbrio, e a temperatura inicial de 8 °C não é típica desse sistema; essa dúvida não altera a conclusão, pois o enunciado indica perda de calor para o ambiente.
💡 Dica: Observe se a temperatura subiu ou caiu e relacione isso à troca de calor.
Alternativa por alternativa
Acredita que a queda de temperatura indica que o gelo derreteu totalmente sem troca de calor. Ele ignora que a fusão exige absorção de energia.
Por que engana: confundir calor com temperatura e inverter a causa da variação térmica
Interpreta que a mistura ganhou calor do ambiente e, ao mesmo tempo, que a temperatura diminuiu. Ele associa ganho de calor a resfriamento, o que é contraditório.
Supõe que a temperatura caiu sem nenhuma troca de calor com o ambiente, como se o sistema pudesse esfriar sozinho. Ele desconsidera que a diminuição da temperatura exige perda de energia.
Imagina que o gelo fornece energia à água e que isso faz a água congelar. Ele inverte o sentido do processo, pois a água é que cede calor e o gelo é que derrete.
Resposta correta. A queda de temperatura mostra que a mistura cedeu calor ao ambiente, aproximando-se da condição em que o gelo começa a derreter.
Raio-X da questão
troca de calor
compreender troca de
temperatura · calor
mudança de estado físico
confundir calor com temperatura e inverter a causa da variação térmica
ciência e investigação
curiosidade científica
feira de ciências
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