Em um estudo sobre termorregulação, pesquisadores acompanharam um lagarto exposto ao sol sobre uma pedra. No…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um estudo sobre termorregulação, pesquisadores acompanharam um lagarto exposto ao sol sobre uma pedra. No início da observação, a temperatura corporal do animal era de 35 °C, enquanto a pedra estava a 45 °C. Após alguns minutos, a temperatura corporal do lagarto aumentou para 40 °C. Durante todo o período, o animal permaneceu imóvel e não realizou atividade muscular significativa. Considerando a transferência de energia térmica entre o lagarto e a pedra, o aquecimento corporal observado resultou principalmente da condução de calor da superfície mais quente para a mais fria. Com base no texto, qual relação descreve corretamente a troca de calor entre o lagarto e a pedra durante o período observado?
- A) O lagarto e a pedra trocaram calor, mas nenhum deles ganhou energia.
- B) O lagarto perdeu calor, e a pedra ganhou calor.
- C) O lagarto ganhou calor, e a pedra perdeu calor.
- D) O lagarto produziu calor, e a pedra permaneceu sem alteração.
- E) O lagarto e a pedra não trocaram calor durante o período.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. O lagarto começou a 35 °C e terminou a 40 °C, portanto sua temperatura subiu. A pedra estava a 45 °C, ou seja, é a superfície mais quente no início.
- Aplique o princípio de que o calor flui espontaneamente do corpo mais quente para o mais frio. Como a pedra (45 °C) está mais quente que o lagarto (35 °C), o calor passa da pedra para o lagarto.
- Conclua o balanço energético. O lagarto ganha energia térmica, pois sua temperatura aumenta de 35 °C para 40 °C, e a pedra perde energia térmica pelo mesmo motivo. Como o enunciado afirma que o animal não realizou atividade muscular significativa, o ganho de calor não foi produzido internamente pelo corpo, e sim recebido do ambiente.
- Analise as alternativas erradas. A alternativa A está errada porque houve troca de calor e o lagarto ganhou energia. A alternativa B inverte o sentido do fluxo de calor. A alternativa D está errada porque o lagarto não produziu calor de forma significativa, e a pedra, que é a fonte, perde energia. A alternativa E está errada porque houve troca de calor, como mostra a variação de temperatura de ambos os corpos.
- Conclusão. A alternativa correta é a C, que coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Calcule a troca de calor usando a fórmula Q = mcΔT.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que, por haver troca de calor, ambos os corpos devem manter a energia, ignorando que a temperatura do lagarto subiu e, portanto, ele ganhou energia térmica.
Por que engana: Confundir a quantidade de calor perdida pelo café com a quantidade de calor ganha pelo gelo, não considerando a conservação de energia.
O aluno inverte o sentido do fluxo de calor, supondo que o corpo que perde temperatura é o lagarto, talvez por confundir o sentido da troca com a ideia de que o animal 'cede' calor ao ambiente.
A pedra apresentava temperatura maior que a do lagarto, e o calor é transferido espontaneamente da superfície mais quente para a mais fria. Assim, o lagarto recebeu energia térmica por condução, enquanto a pedra cedeu parte de sua energia térmica. O caso exemplifica a ectotermia, pois a temperatura corporal do animal variou de acordo com uma fonte externa de calor.
O aluno supõe que o aquecimento do lagarto veio de produção interna de calor pelo metabolismo, ignorando a informação de que o animal ficou imóvel e que a pedra é a fonte de calor.
O aluno entende que, como não há contato direto ou porque o lagarto está 'em repouso', não existe transferência de energia, desconsiderando a variação de temperatura observada em ambos os corpos.
Raio-X da questão
troca de calor
avaliacao
troca de calor · calor específico
Revisar os conceitos de calor e temperatura em sistemas térmicos.
Confundir a quantidade de calor perdida pelo café com a quantidade de calor ganha pelo gelo, não considerando a conservação de energia.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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