PROVA SOBRE CALOR, TEMPERATURA, SENSAÇÃO TÉRMICA, PROPAGAÇÃO DE CALOR,
EQUILÍBRIO TERMODINÂMICO E DIFERENTES USOS DE COMBUSTÍVEIS
1. Um aluno, durante o café da manhã, constata que o café, contido em uma
xícara, se esfria conforme passa o tempo. Sobre este fato, ele faz o seguinte
comentário:
“Posso dizer que o café transfere sua
temperatura para o ambiente, por isso ele esfria.”
Sobre esta afirmação, podemos dizer que:
a) Está incorreta, pois a temperatura do café não muda.
b) Está incorreta, pois o café transfere calor, não temperatura.
c) Está correta, pois o café se esfria conforme transfere sua temperatura
para o ambiente.
d) Está incorreta, pois a temperatura é transferida do ambiente para o
café.
2. Uma pessoa segura um copo com água e gelo, conforme a imagem a seguir.
Ela percebe que o gelo derrete mais
rapidamente enquanto sua mão está em contato com o copo, do que quando o copo é
deixado sobre a bancada. Assinale a afirmação que explica o motivo pelo qual
isso acontece.
a) A mão da pessoa retira todo o frio do gelo, por isso a mão se esfria
enquanto o gelo derrete.
b) A mão da pessoa transfere parte de sua temperatura para o copo, que,
por sua vez, aquece a água e o gelo.
c) Como a temperatura da mão da pessoa é maior que a do copo de gelo,
ocorre uma transferência de frio do copo para a pessoa, por isso a mão da
pessoa esfria enquanto o gelo derrete.
d) Como a temperatura da mão da pessoa é maior que a do copo com gelo,
ocorre uma transferência de calor para o copo, para a água e finalmente para o
gelo, aumentando a sua temperatura.
3. Ao preparar uma sopa, a pessoa colocou duas colheres dentro da panela,
sendo uma de madeira e outra de metal. Sobre esse fato podemos dizer que:
a) A colher de metal atingirá temperaturas maiores que a colher de
madeira.
b) A colher de metal conduzirá o calor de forma mais eficiente até a mão
da pessoa.
c) A colher de madeira conduzirá o calor de forma mais eficiente até a mão
da pessoa.
d) A colher de madeira não sofrerá variação em sua temperatura.
4. Observe a imagem a seguir.
Explique como se dá a forma de propagação de calor para manter os pés da pessoa aquecidos.
5. Explique por que na maioria das geladeiras o
freezer se localiza na parte de cima.
Texto para as questões 6 e 7:
A imagem a seguir corresponde a um aquecedor solar destinado a pequenas
residências. O coletor solar, localizado na parte de baixo, é aquecido pelo
Sol, enquanto a parte cilíndrica, conhecida como boiler, armazena a água
aquecida, recebida dos coletores. Com base nessas informações e em seus
conhecimentos sobre transferência de calor, responda às questões 6 e 7 a
seguir.
7. Explique como a água
circula entre o coletor e o boiler (caldeira).
8. Dois irmãos resolveram
fazer uma brincadeira para verificar as diferenças de percepção de calor.
Separaram três recipientes. O primeiro recipiente contendo água morna; o
segundo, água gelada e o terceiro, água em temperatura ambiente. O irmão A
colocou suas mãos no recipiente 1 por 2 min, enquanto o irmão B colocou suas
mãos no recipiente 2 pelo mesmo período. Em seguida, ambos retiraram as mãos
dos recipientes e as colocaram ao mesmo tempo no recipiente 3. O irmão A sentiu
a água fria e o irmão B sentiu a água quente.
Considerando que a água do recipiente 3 estava em temperatura ambiente,
explique a diferença de percepção entre os irmãos.
9. Ao contrário do que a maioria das pessoas pensam, o planeta Mercúrio –
o mais próximo do Sol – não é o mais quente dos planetas do Sistema Solar. Esse
cargo é ocupado por Vênus, que possui uma atmosfera espessa e com altíssima
concentração de dióxido de carbono ( ) na sua composição. Em Vênus, ocorre um
processo semelhante ao efeito estufa da Terra, contribuindo para que a
temperatura na superfície desse planeta chegue próximo a 500 °C. Explique como
a atmosfera de Vênus influencia a temperatura do planeta.
10. Nos últimos anos têm sido feitos, no Brasil, testes com ônibus
híbridos, que utilizam tanto motores a combustão quanto motores elétricos.
Esses modelos podem reduzir em cerca de 35% do consumo de diesel. Esta
tecnologia tem como consequência:
a) A emissão de mais poluentes na atmosfera.
b) Veículos que não emitem poluentes na atmosfera.
c) A redução do tempo de viagem na maioria dos casos.
d) Veículos que emitem menos poluentes na atmosfera.
GABARITO
1. Habilidade trabalhada: (EF07CI02) Diferenciar temperatura, calor e sensação
térmica nas diferentes situações de equilíbrio termodinâmico cotidianas.
Resposta: Alternativa B. O termo correto é calor.
Distratores: A alternativa A está incorreta, pois a temperatura do café diminui ao
longo do tempo. A alternativa C também está incorreta, porque um corpo não
transfere temperatura e sim calor. A alternativa D também está incorreta, pois
o calor é transferido do café para o ambiente.
2. Habilidade trabalhada: (EF07CI02) Diferenciar temperatura, calor e sensação
térmica nas diferentes situações de equilíbrio termodinâmico cotidianas.
Resposta: Alternativa D.
Distratores: As alternativas A, B e C estão incorretas,
pois não trabalham corretamente o conceito de calor e temperatura. O calor é a
energia que é transferida por um corpo de maior temperatura para outro de menor
temperatura. Não há transferência de temperatura nem transferência de frio.
3. Habilidade trabalhada: (EF07CI03) Utilizar o conhecimento das formas de
propagação do calor para justificar a utilização de determinados materiais
(condutores e isolantes) na vida cotidiana, explicar o princípio de
funcionamento de alguns equipamentos (garrafa térmica, coletor solar etc.) e/ou
construir soluções tecnológicas a partir desse conhecimento.
Resposta: Alternativa B.
Distratores: A alternativa A, está incorreta, pois a
temperatura das duas colheres será a mesma que a da sopa após certo tempo. A
alternativa C está incorreta, pois o que ocorre é justamente o contrário. A
alternativa D está incorreta, pois a colher de metal terá, na parte de contato
com a sopa, a mesma temperatura que ela. O que ocorre é que, por ser isolante,
este calor não se propaga tão facilmente até a mão da pessoa.
4. Habilidade trabalhada: (EF07CI03) Utilizar o conhecimento das formas de
propagação do calor para justificar a utilização de determinados materiais
(condutores e isolantes) na vida cotidiana, explicar o princípio de
funcionamento de alguns equipamentos (garrafa térmica, coletor solar etc.) e/ou
construir soluções tecnológicas a partir desse conhecimento.
Resposta: Espera-se que os alunos identifiquem a irradiação (transferência de
calor por meio de ondas eletromagnéticas) como a principal forma de
transferência de calor da fogueira até os pés das pessoas. Em casos de dúvidas,
trabalhe atividades que comparam as diferentes formas de transferência de
calor, de modo que os alunos identifiquem onde e como ocorrem.
5. Habilidade trabalhada: (EF07CI03) Utilizar o conhecimento das formas de
propagação do calor para justificar a utilização de determinados materiais
(condutores e isolantes) na vida cotidiana, explicar o princípio de
funcionamento de alguns equipamentos (garrafa térmica, coletor solar etc.) e/ou
construir soluções tecnológicas a partir desse conhecimento.
Resposta: Espera-se que os alunos identifiquem que a geladeira é construída dessa
forma, porque o ar frio que sai do refrigerador é mais denso e se desloca para
baixo, trocando de lugar com o ar mais quente, que por sua vez, sobe e
resfria-se, continuando o ciclo. A este processo dá-se o nome de convecção.
Caso os alunos tenham dificuldades, trabalhe atividades que comparem a posição
do ar condicionado com a dos aquecedores, para identificarem a movimentação de
fluidos como a causa da transferência de calor por convecção.
6. Habilidade trabalhada: (EF07CI03) Utilizar o conhecimento das formas de
propagação do calor
para justificar a utilização de determinados
materiais (condutores e isolantes) na vida cotidiana, explicar o princípio de
funcionamento de alguns equipamentos (garrafa térmica, coletor solar etc.) e/ou
construir soluções tecnológicas a partir desse conhecimento.
Resposta: Espera-se que os alunos identifiquem a transferência de calor por
irradiação. A energia solar chega ao planeta na forma de radiação
eletromagnética; ao incidir sobre o coletor, provoca um aumento de energia
térmica nele e na água em seu interior.
7. Habilidade trabalhada: (EF07CI03) Utilizar o conhecimento das formas de
propagação do calor para justificar a utilização de determinados materiais
(condutores e isolantes) na vida cotidiana, explicar o princípio de
funcionamento de alguns equipamentos (garrafa térmica, coletor solar etc.) e/ou
construir soluções tecnológicas a partir desse conhecimento.
Resposta: A água é aquecida nos coletores por condução térmica. Com isso,
formam-se correntes de convecção, e a água aquecida move-se para cima, em
direção ao boiler. A água no interior do boiler, ao resfriar, torna-se mais
densa e retorna para os coletores, onde é aquecida e o ciclo se reinicia.
8. Habilidade trabalhada: (EF07CI02) Diferenciar temperatura, calor e sensação
térmica nas diferentes situações de equilíbrio termodinâmico cotidianas.
Resposta: A percepção de temperatura do corpo não é precisa, ocorre por
comparação (sensação térmica). Como o irmão A estava com as mãos na água com
temperatura superior à do ambiente, ao colocar suas mãos no recipiente 3 (água
em temperatura ambiente) teve a sensação de que a água estava mais fria. Com o
irmão B ocorreu o contrário, ele estava com as mãos na água com temperatura
mais fria, por isso teve a sensação de que a água do recipiente 3 estava
quente.
9. Habilidade trabalhada: (EF07CI04) Avaliar o papel do equilíbrio termodinâmico
para a manutenção da vida na Terra, para o funcionamento de máquinas térmicas e
em outras situações cotidianas.
Resposta: Parte da radiação solar que atinge Vênus, atravessa a atmosfera e
aquece os gases que a compõem, especialmente o gás carbônico, que é um
importante gás de efeito estufa. Parte do calor que a superfície do planeta
irradia também é retida pela atmosfera, contribuindo ainda mais para o
aquecimento.
10. Habilidade trabalhada: (EF07CI05) Discutir o uso de diferentes tipos de
combustível e máquinas térmicas ao longo do tempo, para avaliar avanços,
questões econômicas e problemas socioambientais causados pela produção e uso
desses materiais e máquinas.
Resposta: Alternativa D.
Distratores: A alternativa A está incorreta, pois o uso
de motores elétricos e híbridos diminui a emissão de poluentes. A Alternativa B
está incorreta, pois o veículo híbrido conta com um motor a combustão. A
alternativa C está incorreta, pois o tempo de viagem não se relaciona com as
diferenças de emissões entre os motores.
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