Em um experimento, dois recipientes idênticos receberam a mesma quantidade de água, inicialmente a 80 °C. Um…

Questão

Em um experimento, dois recipientes idênticos receberam a mesma quantidade de água, inicialmente a 80 °C. Um ficou sem revestimento e o outro foi envolvido por uma camada de lã. Ambos foram deixados em um ambiente a 20 °C. O gráfico de temperatura em função do tempo apresenta os seguintes valores: no início, ambos estavam a 80 °C; após 10 minutos, a água do recipiente sem revestimento estava a 60 °C e a do recipiente com lã, a 70 °C; após 20 minutos, as temperaturas eram, respectivamente, 45 °C e 58 °C. Observe o gráfico descrito no texto-base. Explique por que as temperaturas da água diminuem nos dois recipientes, por que a água envolvida por lã esfria mais lentamente e o que se pode prever sobre as temperaturas dos recipientes se o experimento continuar por tempo suficiente.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Nos dois recipientes, a água transfere energia térmica para o ambiente, que está mais frio, por isso sua temperatura diminui. A lã funciona como isolante térmico e reduz a rapidez dessa transferência, fazendo a água desse recipiente esfriar mais lentamente. Se o experimento continuar, as temperaturas da água nos dois recipientes tenderão a se aproximar de 20 °C, a temperatura do ambiente.

Explicação

Os dados mostram a queda de temperatura nos dois recipientes, indicando transferência de energia térmica para o ambiente. A queda menor no recipiente com lã evidencia que o revestimento retarda essa transferência; com o tempo, ambos tendem ao equilíbrio térmico com o ambiente.

Raio-X da questão

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