As duplas deverão escrever
e
apresentar
respostas.
suas
1. No café da manhã de Débora, são servidas duas jarras contendo massas iguais de
leite, sendo uma de leite gelado e outra de leite fervido. Débora afirma que a jarra
com leite gelado tem menos calor que a jarra com leite quente. Ela diz também que
a jarra com leite fervido tem maior energia interna que a jarra com leite gelado. As
afirmações de Débora estão corretas? Justifique sua resposta.
2. Quando colocamos corpos em um mesmo recipiente termicamente isolado, ocorre
transferência de energia térmica entre eles até ser atingido o estado de equilíbrio
térmico. Qual a condição necessária para haver calor, ou seja, para ocorrer
transferência de energia entre os corpos.
3. Três pequenos cubos feitos de substâncias diferentes e marcados respectivamente
com letras que representam a inicial de cada substância componente, M (madeira),
A (acrílico) e B (borracha), são colocados em um ambiente termicamente isolado.
Unem-se os cubos M e A, que se encontram à mesma temperatura do cubo B.
Considerando essa situação, leia as afirmativas abaixo e, em seguida, em seu
caderno, classifique cada uma delas como verdadeira ou falsa. Em seguida,
justifique sua classificação.
I.
Os três cubos têm energia interna nula.
II. Os cubos M e A estão em equilíbrio térmico.
III. A diferença de temperatura entre os cubos A e B é diferente de zero.
4. Nos dias quentes de verão, Ricardo dorme coberto somente por um lençol
de tecido fino. No entanto, nos dias de frio intenso de inverno, ele se cobre
com dois cobertores de lã. Com base em seus conhecimentos a respeito de
propagação de calor, explique a escolha do tipo de coberta feita por
Ricardo para cada uma das estações.
5. Em um dia frio de inverno, Andrea desloca-se da sala de estar para o
banheiro. Ela está descalça e, ao pisar o piso de ladrilhos do banheiro,
sente nos pés um frio mais intenso do que sentiu ao pisar no chão de
madeira da sala. Explique por que Andrea tem este tipo de sensação, dado
que todos os ambientes de sua casa estão à mesma temperatura.
6. Um inexperiente fabricante de panelas está em dúvida sobre o melhor
material
alimentos.
para
Um
produzir
recipientes
fornecedor
de
mais
materiais
eficientes
informa
o
para
cozinhar
coeficiente
de
-2
condutibilidade térmica de dois materiais: o do latão (2,6x10 kcal/s.m.ºC)
-2
e o do ferro (1,2x10
kcal/s.m.ºC). Qual dos materiais o fabricante deve
escolher para produzir panelas em que os alimentos sejam cozidos mais
Respostas
1.
“... a jarra com leite gelado tem menos calor que a jarra com leite
quente”. Erroneamente Débora associa o conceito de calor à temperatura da
massa de leite. O calor deve ser relacionado com a energia térmica trocada
entre um corpos com temperaturas distintas e não apenas à temperatura de
um corpo.
Débora também diz que “a jarra com leite fervido tem maior energia
interna que a jarra com leite gelado”. Esta afirmação é correta, pois
associa o conceito de temperatura ao de energia interna (energia cinética das
moléculas + energia potencial de ligação das moléculas), sabemos que
aumentando a energia interna de um corpo, necessariamente aumentamos sua
temperatura.
2. Necessariamente os corpos devem possuir temperaturas diferentes, sendo
que o corpo com maior temperatura perde calor para o corpo de menor
temperatura.
3. I. Os três cubos têm energia interna nula. FALSA  Se a energia interna fosse nula,
todas as partículas do corpo estariam paradas, o caracterizaria o zero absoluto, ainda
inatingível na prática.
II. Os cubos M e A estão em equilíbrio térmico. Verdadeira
III. A diferença de temperatura entre os cubos A e B é diferente de zero. FALSA  A
e B estão a mesma temperatura.
IV. O calor contido em cada um dos três cubos é o mesmo. FALSA  O calor não é
4. Nas noites de calor o tecido fino não dificulta a troca de calor entre o
corpo de Ricardo e o ambiente externo. Já nas noites de inverno, o
cobertor de lã (isolante térmico) reduz a perda de calor para o ambiente
externo, mantendo uma temperatura agradável sob o cobertor.
5. Apesar de os pisos estarem a uma mesma temperatura, são feitos de
materiais diferentes. Isto implica em condutibilidades térmicas
diferentes. O ladrilho do banheiro parece estar mais frio, pois possui
maior condutibilidade térmica que a madeira da sala, logo os pés de
Andrea perdem calor mais rapidamente para o piso de ladrilho, esta
perda repentina de calor dá a sensação de que o piso esteja mais frio.
6. Considerando que o fabricante quer que o alimento seja cozido mais
rapidamente, deve-se escolher um material com maior condutibilidade
térmica, logo o latão.