Em uma oficina de conservação de instrumentos, foram testadas três hastes de mesmo comprimento e espessura…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Investigar as mudanças de estado físico da matéria e explicar essas transformações com base no modelo de constituição submicroscópica.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma oficina de conservação de instrumentos, foram testadas três hastes de mesmo comprimento e espessura. Uma extremidade de cada haste foi colocada em água quente, inicialmente a 80 °C, enquanto a outra permaneceu fora da água. As hastes estavam a 20 °C no início. Após 4 minutos, mediu-se a temperatura na extremidade que ficou fora da água. | Material da haste | Temperatura após 4 minutos | | --- | ---: | | Cobre | 48 °C | | Aço | 35 °C | | Madeira | 22 °C | Considerando que as hastes tinham as mesmas dimensões e foram submetidas às mesmas condições, qual conclusão sobre a propagação de calor é sustentada pelos dados da tabela?
- A) A madeira conduziu energia térmica até a extremidade externa mais rapidamente que o cobre e o aço.
- B) O cobre conduziu energia térmica até a extremidade externa mais rapidamente que o aço e a madeira.
- C) O cobre e o aço conduziram energia térmica até a extremidade externa na mesma velocidade, acima da madeira.
- D) O aço conduziu energia térmica até a extremidade externa mais rapidamente que o cobre e a madeira.
- E) Os três materiais conduziram energia térmica até a extremidade externa na mesma velocidade.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique o que a questão pede. Ela quer saber qual material transmitiu calor mais rapidamente da extremidade aquecida (água quente, 80 °C) até a extremidade externa, medindo a temperatura dessa extremidade após 4 minutos.
- Leia a tabela como um indicador de velocidade de condução. Quanto maior a temperatura atingida pela extremidade externa em 4 minutos, mais calor chegou até ela nesse intervalo, ou seja, mais rápida foi a condução. Partindo de 20 °C, o aumento de temperatura é o que importa: cobre subiu 28 °C (de 20 para 48), aço subiu 15 °C (de 20 para 35) e madeira subiu apenas 2 °C (de 20 para 22).
- Compare os resultados. O cobre apresentou a maior elevação de temperatura, portanto conduziu o calor mais rapidamente. O aço vem em seguida, e a madeira quase não se aqueceu, o que indica condução muito lenta.
- Conclua a alternativa correta. A alternativa B afirma que o cobre conduziu o calor mais rapidamente que o aço e a madeira, o que está sustentado pelos dados.
- Analise as alternativas erradas. A alternativa A está errada porque a madeira foi o material que menos aqueceu a extremidade externa, indicando a pior condução. A alternativa C está errada porque cobre e aço tiveram resultados diferentes (48 °C e 35 °C), não sendo na mesma velocidade. A alternativa D está errada porque o aço ficou atrás do cobre, que atingiu 48 °C. A alternativa E está errada porque os três materiais apresentaram temperaturas finais bem diferentes, o que mostra velocidades de condução distintas.
💡 Dica: Compare as temperaturas externas após o mesmo tempo: maior temperatura indica propagação mais rápida.
Alternativa por alternativa
O aluno pode ter invertido a leitura da tabela, supondo que a menor elevação de temperatura indica condução mais rápida, ou confundiu isolante com condutor. A madeira atingiu apenas 22 °C, a menor temperatura final.
A extremidade da haste de cobre apresentou a maior elevação de temperatura em 4 minutos. Como as condições e dimensões foram mantidas, os dados indicam uma condução de calor mais rápida nesse material.
O aluno provavelmente considerou que cobre e aço são metais e, por isso, conduzem igualmente, ignorando que a tabela mostra temperaturas finais de 48 °C e 35 °C, valores bem diferentes.
O aluno pode ter associado o aço a uma condução rápida por ser um material resistente e comum, sem comparar com os valores da tabela, onde o cobre atingiu 48 °C contra 35 °C do aço.
Por que engana: Confundir a temperatura inicial da água com a temperatura medida na extremidade externa.
O aluno pode ter pensado que, como as três hastes têm mesmo comprimento, espessura e condições, deveriam aquecer igualmente, ignorando que o material influencia a condução de calor e que os resultados da tabela são diferentes.
Raio-X da questão
Condução de calor
avaliacao
Calor como transferência de energia térmica · Leitura e comparação de dados em tabela
Condutividade térmica dos materiais
Confundir a temperatura inicial da água com a temperatura medida na extremidade externa.
cotidiano
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