Em um experimento, três recipientes idênticos receberam a mesma quantidade de água a 80 °C. Cada um foi…
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 um experimento, três recipientes idênticos receberam a mesma quantidade de água a 80 °C. Cada um foi envolvido por um material diferente e deixado em um ambiente a 20 °C. Após 10 minutos, as temperaturas da água eram: recipiente A, 60 °C; recipiente B, 70 °C; recipiente C, 50 °C. O gráfico de linhas apresenta a temperatura da água em cada recipiente ao longo desse intervalo, com o tempo no eixo horizontal e a temperatura no eixo vertical. Observe o gráfico. Considerando que os recipientes começaram nas mesmas condições, qual conclusão sobre o isolamento térmico é sustentada pelos dados?
- A) O material do recipiente A foi o isolante mais eficiente, pois a água perdeu menos energia térmica que no recipiente C.
- B) O material do recipiente B foi o menos eficiente, pois a água permaneceu mais quente e transferiu menos energia ao ambiente.
- C) Os três materiais tiveram a mesma eficiência de isolamento, pois os recipientes começaram nas mesmas condições.
- D) O material do recipiente C foi o isolante mais eficiente, pois a água chegou à menor temperatura no fim do experimento.
- E) O material do recipiente B foi o isolante mais eficiente, pois a água sofreu a menor queda de temperatura e, portanto, perdeu menos energia térmica para o ambiente.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Os três recipientes começaram com a mesma água a 80 °C, e o ambiente está a 20 °C. Por isso, a diferença entre a temperatura inicial e a final de cada recipiente mede quanta energia térmica a água perdeu para o ambiente. Quanto menor a queda, melhor o isolamento. Passo 2: Recipiente A: de 80 °C para 60 °C, queda de 20 °C. Recipiente B: de 80 °C para 70 °C, queda de 10 °C. Recipiente C: de 80 °C para 50 °C, queda de 30 °C. Passo 3: A menor queda ocorreu no recipiente B, portanto o material desse recipiente é o isolante mais eficiente, o que confirma a alternativa E. O gráfico de linhas mostra essas trajetórias ao longo do tempo, e a curva do recipiente B fica mais alta, perdendo menos calor. Passo 4: Por que as outras estão erradas: A) compara A apenas com C e ignora que B teve queda ainda menor; B) inverte a lógica, pois a água mais quente indica melhor isolamento, não pior; C) ignora que, com condições iniciais iguais, as temperaturas finais diferentes revelam diferenças de isolamento; D) inverte a lógica, pois a menor temperatura final indica maior perda de calor, ou seja, pior isolante.
💡 Dica: Compare a queda de temperatura de cada recipiente; a menor queda indica menor transferência de energia térmica.
Alternativa por alternativa
O aluno compara o recipiente A somente com o C, percebe que A perdeu menos calor que C e conclui que A é o melhor, sem verificar o recipiente B, que teve a menor queda de temperatura.
O aluno acredita que a água mais quente no fim indica pior isolamento, invertendo a relação entre temperatura final e capacidade de reter calor.
Por que engana: Achar que a menor temperatura final indica melhor isolamento, ignorando que houve maior perda de energia.
O aluno entende que, por as condições iniciais serem iguais, os materiais deveriam ter o mesmo desempenho, esquecendo que o isolamento se revela justamente pelas diferentes temperaturas finais.
O aluno associa a menor temperatura final à maior eficiência, quando na verdade a água que esfriou mais é a que perdeu mais energia para o ambiente.
A água do recipiente B esfriou 10 °C, enquanto as dos recipientes A e C esfriaram 20 °C e 30 °C, respectivamente. A menor variação indica menor transferência de energia térmica para o ambiente durante o intervalo.
Raio-X da questão
Isolamento térmico e transferência de energia
avaliacao
Temperatura e equilíbrio térmico · Transferência de energia térmica entre corpos e ambiente
Variação de temperatura como indicador de perda de energia térmica
Achar que a menor temperatura final indica melhor isolamento, ignorando que houve maior perda de energia.
cientifico
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