Em uma oficina de cerâmica em Minas Gerais, duas canecas iguais receberam a mesma quantidade de água a 80 °C…

Questão

Em uma oficina de cerâmica em Minas Gerais, duas canecas iguais receberam a mesma quantidade de água a 80 °C. Após 20 minutos, a água da caneca sem revestimento estava a 60 °C; a da caneca envolvida por uma camada de 1 cm de cortiça estava a 70 °C. Para um novo teste, a oficina pretende usar uma camada de cortiça mais espessa, de 3 cm, mantendo as demais condições iguais. Com base nos resultados, qual efeito é esperado ao substituir o revestimento de 1 cm por outro de 3 cm de cortiça?

1. A) A água deverá esfriar mais lentamente no início e depois mais rapidamente, pois a cortiça acumula energia térmica.
2. B) A água deverá esfriar no mesmo ritmo, pois o tipo de material e as condições externas continuam iguais.
3. C) A água deverá esfriar mais rapidamente, pois a camada mais espessa de cortiça transfere mais energia térmica para o ambiente.
4. D) A água deverá esfriar mais lentamente, pois a camada mais espessa dificulta a transferência de energia térmica para o ambiente.
5. E) A água deverá permanecer a 80 °C, pois a camada de cortiça impede completamente a transferência de energia térmica.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. Identifique os dados do experimento. As duas canecas começaram com a mesma quantidade de água a 80 °C e, após 20 minutos, a caneca sem revestimento estava a 60 °C, enquanto a caneca com 1 cm de cortiça estava a 70 °C. Ou seja, a cortiça reduziu a perda de energia térmica da água para o ambiente, pois a água com revestimento esfriou menos.
2. Relacione o resultado com o conceito de isolamento térmico. A cortiça é um material de baixa condutividade térmica, isto é, transfere energia por condução com dificuldade. Por isso, quanto mais cortiça existe entre a água e o ambiente, mais lenta tende a ser a passagem de calor da água para fora.
3. Aplique a tendência ao caso de 3 cm. Mantendo as demais condições iguais, a camada mais espessa oferece maior resistência à transferência de energia. Logo, espera-se que a água esfrie ainda mais lentamente do que no teste com 1 cm.
4. Analise as alternativas. A alternativa D está correta, pois descreve exatamente essa relação entre espessura e dificuldade de transferência de calor.
5. Explique por que as outras estão erradas. A: a cortiça não acumula energia térmica como fonte de calor; ela apenas dificulta a passagem dela. B: uma camada mais espessa altera a resistência térmica, então o ritmo de resfriamento muda. C: a cortiça mais espessa diminui, e não aumenta, a transferência de energia para o ambiente. E: o isolamento reduz a perda de calor, mas não a elimina por completo, então a água não permanece a 80 °C.

💡 Dica: Compare o efeito do revestimento de cortiça e considere que uma camada mais espessa dificulta a transferência de calor.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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