Em uma atividade escolar, dois recipientes foram preenchidos com a mesma quantidade de água a 25 °C e…

Questão

Em uma atividade escolar, dois recipientes foram preenchidos com a mesma quantidade de água a 25 °C e colocados em uma sala a 5 °C. Um recipiente era de alumínio, e o outro tinha paredes revestidas por espuma isolante. Após dez minutos, a água do recipiente de alumínio estava a 15 °C, enquanto a do recipiente revestido estava a 22 °C. Nesse processo, a energia térmica transferiu-se da água, que estava mais quente, para o ambiente, que estava mais frio. Com base no texto, qual explicação relaciona corretamente o resfriamento da água no recipiente metálico à função dos materiais isolantes em sistemas térmicos?

1. A) O alumínio retém a energia térmica junto à água, enquanto a espuma permite sua passagem livre para o ambiente frio.
2. B) O alumínio impede a transferência de energia térmica, enquanto a espuma aumenta essa transferência e acelera o resfriamento da água.
3. C) O alumínio produz energia térmica ao entrar em contato com o ambiente, enquanto a espuma absorve essa energia e aquece a água do recipiente.
4. D) O alumínio facilita a transferência de energia térmica para o ambiente, enquanto a espuma dificulta essa transferência e reduz o resfriamento da água.
5. E) O alumínio e a espuma transferem energia térmica igualmente, mas a água metálica esfria mais por possuir menor quantidade de energia.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. Identifique o fenômeno. A água começou a 25 °C e a sala está a 5 °C, então a energia térmica flui da água para o ambiente. Quanto mais rápido essa transferência ocorre, mais rápido a água esfria. Passo 2: Analise os dados do texto. Após dez minutos, a água no recipiente de alumínio estava a 15 °C, enquanto a do recipiente revestido com espuma estava a 22 °C. Ou seja, a água no alumínio perdeu mais energia no mesmo tempo. Passo 3: Relacione o material ao resultado. O alumínio é um bom condutor térmico, por isso facilita a passagem de energia da água para o ambiente e provoca o resfriamento rápido observado. A espuma isolante é um mau condutor, por isso dificulta essa passagem e reduz o resfriamento. Passo 4: Conclua. A alternativa D afirma exatamente isso: o alumínio facilita a transferência de energia para o ambiente e a espuma dificulta essa transferência, reduzindo o resfriamento. Passo 5: Verifique as demais. A alternativa A inverte os papéis, pois atribui ao alumínio a retenção de energia, o que contraria o resultado observado. A alternativa B também inverte, afirmando que o alumínio impede a transferência e a espuma a acelera. A alternativa C está errada porque nenhum material produz energia térmica ao entrar em contato com o ambiente, e a espuma não aquece a água. A alternativa E está errada porque os dados mostram taxas de resfriamento diferentes, portanto a transferência não ocorreu igualmente nos dois casos. Resposta final: D, que coincide com o gabarito oficial.

💡 Dica: Considere os princípios da transferência de calor e a função dos isolantes térmicos.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

Questões parecidas com resolução

• Uma oficina de pintura automotiva utiliza uma estufa elétrica para secar peças. Durante o funcionamento, a temperatura…
• (Dif.3) Um coletor solar térmico plano de área 2,0 m² recebe irradiância média de 800 W·m?² e tem eficiência útil ? =…
• (Dif.2) Uma parede isolante de poliestireno tem condutividade térmica k = 0,035 W·m?¹·K?¹, área A = 10 m² e espessura L…
• (Dif.1) Um recipiente contém 2,0 kg de água à temperatura de 20 °C. Para uso em um sistema sustentável de aquecimento…
• (Dif.3 DISSERTATIVA) Projete um protótipo passivo de resfriamento para uma residência de 30 m² em clima tropical que…
• Uma bomba de calor ideal opera entre um ambiente quente a Th = 293 K e um externo a Tc = 273 K. Deseja-se fornecer…

Todas as questões de Sistemas Térmicos e Sustentabilidade