Em uma oficina de restauração, duas barras de mesmo comprimento e espessura, uma de alumínio e outra de aço…

Questão

Em uma oficina de restauração, duas barras de mesmo comprimento e espessura, uma de alumínio e outra de aço, são aquecidas em uma extremidade sob as mesmas condições. Pequenas porções de cera são colocadas em pontos equivalentes das barras. No experimento, a cera da barra de alumínio derreteu após 40 segundos; na barra de aço, após 150 segundos. As barras começaram à mesma temperatura. Observe o esquema das barras e compare os resultados. Qual conclusão explica adequadamente a diferença observada?

1. A) O alumínio conduziu energia térmica mais rapidamente que o aço, fazendo a cera derreter em menos tempo, embora as barras tivessem começado à mesma temperatura.
2. B) As barras conduziram energia térmica na mesma velocidade, e a diferença no tempo de derretimento ocorreu porque a cera estava em pontos diferentes.
3. C) A cera da barra de alumínio derreteu antes porque nela a cera atingiu uma temperatura de fusão menor do que a cera colocada na barra de aço.
4. D) A cera derreteu antes na barra de alumínio porque o metal alcançou uma temperatura final maior durante o aquecimento, apesar de as barras terem começado à mesma temperatura.
5. E) O aço conduziu energia térmica mais rapidamente que o alumínio, mas a cera derreteu antes na barra de alumínio porque esse metal precisa de menos energia para aquecer.

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

1. Leia os dados. As duas barras têm mesmo comprimento e espessura, são aquecidas na mesma extremidade e sob as mesmas condições, e a cera está em pontos equivalentes. A única diferença entre os experimentos é o material da barra. A cera da barra de alumínio derreteu em 40 segundos e a da barra de aço em 150 segundos.
2. Como todas as condições são iguais, a diferença deve vir da capacidade de cada material de conduzir energia térmica, isto é, da condutividade térmica. O calor sai da extremidade aquecida e chega aos pontos onde está a cera. Quanto melhor o material conduz, mais depressa esse calor chega.
3. O alumínio conduz o calor mais rapidamente que o aço. Por isso a cera na barra de alumínio atinge a temperatura de fusão em menos tempo. Como as barras começaram à mesma temperatura, a explicação está na rapidez da condução, e não em uma diferença inicial de temperatura. Essa é a conclusão da alternativa A, que é a correta.
4. A alternativa B está errada, pois materiais diferentes conduzem o calor em velocidades diferentes, e o enunciado diz que a cera está em pontos equivalentes.
5. A alternativa C está errada, pois a cera é a mesma substância nas duas barras e tem o mesmo ponto de fusão; o que muda é a velocidade com que o calor chega até ela.
6. A alternativa D está errada, pois o enunciado afirma que as barras começaram à mesma temperatura e a diferença observada é de tempo, não de temperatura final.
7. A alternativa E está errada, pois afirma que o aço conduz mais rápido, o que contraria os dados do experimento, e a capacidade térmica do material não explica a diferença de tempo nesse caso.

💡 Dica: Compare o tempo para o calor chegar à cera em cada barra.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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