Em uma oficina de ciências, três barras de mesmo comprimento, feitas de cobre, aço e madeira, estavam…

Questão

Em uma oficina de ciências, três barras de mesmo comprimento, feitas de cobre, aço e madeira, estavam inicialmente a 20 °C. Uma extremidade de cada barra foi aquecida da mesma maneira durante 60 segundos, enquanto a temperatura da outra extremidade foi medida. A tabela apresenta os resultados: cobre, 58 °C; aço, 37 °C; madeira, 22 °C. Considere que as condições do teste foram iguais para os três materiais. Com base nos dados, qual conclusão explica corretamente a diferença entre as temperaturas medidas na extremidade oposta à fonte de calor?

1. A) O aço conduziu energia térmica até a outra extremidade mais rapidamente que o cobre e a madeira, pois sua temperatura final ficou entre as temperaturas medidas nos outros materiais.
2. B) A madeira conduziu energia térmica até a outra extremidade mais rapidamente, pois sua temperatura permaneceu mais próxima da inicial durante o aquecimento.
3. C) O cobre conduziu energia térmica até a outra extremidade mais rapidamente que o aço e a madeira, pois apresentou a maior elevação de temperatura no mesmo intervalo.
4. D) A diferença entre as temperaturas medidas ocorreu porque as barras já estavam em temperaturas diferentes antes do teste, e não por diferenças na transferência de energia térmica.
5. E) O cobre chegou à maior temperatura porque armazenou mais energia térmica que o aço e a madeira, e não porque a energia se propagou mais rapidamente pela barra.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

1. Identifique o que foi medido. As três barras tinham o mesmo comprimento, começaram a 20 °C e receberam calor na mesma extremidade, pelo mesmo tempo (60 segundos), nas mesmas condições. Como a outra extremidade foi medida ao final, a diferença entre os valores indica quanto calor chegou até ali.
2. Compare as elevações de temperatura. Cobre: de 20 °C para 58 °C, elevação de 38 °C. Aço: de 20 °C para 37 °C, elevação de 17 °C. Madeira: de 20 °C para 22 °C, elevação de 2 °C.
3. Interprete. Como todas as condições foram iguais, a barra que mais rapidamente transmitiu energia térmica até a extremidade oposta é aquela que mais se aqueceu nessa região. Essa é a barra de cobre, que é um bom condutor térmico.
4. Verifique a alternativa C, que é a correta: o cobre conduziu mais rapidamente que o aço e a madeira, justificado pela maior elevação de temperatura no mesmo intervalo de tempo.
5. Analise as erradas. A: a temperatura final do aço não é 'intermediária' como critério de condução; o aço conduziu melhor que a madeira, mas pior que o cobre. B: a madeira permaneceu quase na temperatura inicial porque conduz mal, e não porque conduz rápido. D: as barras começaram todas a 20 °C, então a diferença não vem de temperaturas iniciais distintas. E: a energia armazenada não é a explicação pedida; a diferença de temperatura na extremidade oposta reflete a rapidez com que o calor se propagou pela barra.

💡 Dica: Compare a elevação de temperatura na extremidade oposta, considerando iguais as condições do teste.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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