Exercícios

Questões sobre Equilibrio Termodinamico – 7º ano – parte 2

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Quando dois corpos em temperaturas diferentes entram em contato, ocorre troca de energia térmica até que um estado de equilíbrio seja atingido. Nesse momento, não há mais fluxo líquido de calor entre eles, embora a energia interna de cada corpo continue existindo.

As questões a seguir exploram o equilíbrio termodinâmico em situações do cotidiano, como copos, alimentos, ambientes e medições de temperatura. Leia com atenção, compare as condições iniciais e identifique quando há equilíbrio térmico ou quando ele ainda não foi alcançado.

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Questões sobre Equilibrio Termodinamico – 7º ano – parte 2

Questão 01

1. Dois copos idênticos estão em uma sala fechada. Um contém água a 80 °C e o outro, água a 20 °C. Após algum tempo, ambos ficam a 50 °C. O que melhor descreve esse resultado?

Gabarito: alternativa B). Correto. As temperaturas se igualaram e, nesse contexto, os sistemas alcançaram equilíbrio térmico com o ambiente.

Comentários por alternativa:

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  • A) Incompleta. Houve troca de energia, mas a situação envolve os dois copos e a sala.
  • B) Correto. As temperaturas se igualaram e, nesse contexto, os sistemas alcançaram equilíbrio térmico com o ambiente.
  • C) Incorreta. Calor não é algo que um corpo “passa a ter” como substância.
  • D) Incorreta. Em equilíbrio, não há fluxo líquido de calor entre os corpos.
  • E) Incorreta. Se a sala também estiver na mesma temperatura, ela participa do equilíbrio.

Questão 02

2. Em uma aula de Ciências, um termômetro é colocado em contato com um líquido e a coluna de mercúrio para de subir depois de alguns minutos. O que isso indica?

Gabarito: alternativa D). Correto. A estabilização da leitura indica que termômetro e líquido atingiram a mesma temperatura.

Comentários por alternativa:

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  • A) Incorreta. O termômetro ajusta sua temperatura à do líquido, não acima dela.
  • B) Incorreta. Não ocorre transferência total de energia para um único corpo.
  • C) Incorreta. A estabilidade pode indicar funcionamento normal e não defeito.
  • D) Correto. A estabilização da leitura indica que termômetro e líquido atingiram a mesma temperatura.
  • E) Incorreta. Tamanho não impede troca de calor entre corpos.

Questão 03

3. Uma garrafa térmica foi preenchida com café quente e fechada. Depois de certo tempo, a bebida continua quente. Qual interpretação é mais adequada?

Gabarito: alternativa A). Correto. A garrafa térmica não impede totalmente a troca, mas a reduz bastante.

Comentários por alternativa:

  • A) Correto. A garrafa térmica não impede totalmente a troca, mas a reduz bastante.
  • B) Incorreta. O ambiente não é resfriado pela garrafa.
  • C) Incorreta. O café não atinge equilíbrio rápido com o exterior.
  • D) Incorreta. A garrafa não produz calor; ela apenas diminui perdas.
  • E) Incorreta. Líquidos quentes podem perder energia e esfriar.

Questão 04

4. Ao tocar uma colher de metal que ficou no sol e uma colher de madeira nas mesmas condições, percebe-se que a de metal parece mais quente. Qual explicação é mais correta?

Gabarito: alternativa E). Correto. O metal conduz calor mais rapidamente e transfere energia para a mão com maior facilidade.

Comentários por alternativa:

  • A) Incorreta. As temperaturas podem ser semelhantes; a condução muda a sensação.
  • B) Incorreta. A sensação não indica equilíbrio térmico diferente entre os materiais.
  • C) Incorreta. A madeira troca calor com a mão, embora mais lentamente.
  • D) Incorreta. O metal não cria calor ao toque.
  • E) Correto. O metal conduz calor mais rapidamente e transfere energia para a mão com maior facilidade.

Questão 05

5. Uma sala está a 22 °C. Um copo com água a 22 °C é colocado sobre a mesa e permanece nessa temperatura por muito tempo. O que é possível afirmar?

Gabarito: alternativa C). Correto. Sem diferença de temperatura, não há fluxo líquido de calor entre água e sala.

Comentários por alternativa:

  • A) Incorreta. A temperatura igual à da sala impede essa conclusão.
  • B) Incorreta. Se não há mudança de temperatura, não há fluxo líquido de calor.
  • C) Correto. Sem diferença de temperatura, não há fluxo líquido de calor entre água e sala.
  • D) Incorreta. Equilíbrio não exige 0 °C, e sim igualdade de temperaturas.
  • E) Incorreta. Corpos na mesma temperatura não trocam calor líquido dessa forma.

Questão 06

6. Em um experimento, um cubo de gelo é colocado em água morna dentro de um recipiente fechado. Após algum tempo, restam apenas água a 0 °C. O que aconteceu até esse resultado?

Gabarito: alternativa B). Correto. A água morna cedeu energia térmica ao gelo, favorecendo a fusão.

Comentários por alternativa:

  • A) Incorreta. O gelo não aquece a água até derreter por si só.
  • B) Correto. A água morna cedeu energia térmica ao gelo, favorecendo a fusão.
  • C) Incorreta. Calor não se transforma em massa dessa maneira.
  • D) Incorreta. O recipiente fechado não impede a troca entre gelo e água.
  • E) Incorreta. Equilíbrio térmico exige mesma temperatura, não temperaturas diferentes.

Questão 07

7. Um estudante mede a temperatura de uma bola de metal e, em seguida, a coloca em contato com outra bola de metal mais fria. Depois de algum tempo, as duas ficam com a mesma temperatura. Qual conclusão é mais adequada?

Gabarito: alternativa E). Correto. O sistema evolui até alcançar equilíbrio térmico entre os corpos.

Comentários por alternativa:

  • A) Incorreta. A temperatura final depende das condições de ambos os corpos.
  • B) Incorreta. Não há perda total de energia interna.
  • C) Incorreta. Corpos não “produzem” calor dessa forma.
  • D) Incorreta. O mesmo material não impede a troca térmica.
  • E) Correto. O sistema evolui até alcançar equilíbrio térmico entre os corpos.

Questão 08

8. Em uma cozinha, uma panela com sopa quente é retirada do fogo e deixada sobre a bancada. Depois de algum tempo, a temperatura da sopa diminui. Qual situação descreve melhor esse processo?

Gabarito: alternativa A). Correto. A sopa cede energia térmica ao ambiente até se aproximar da temperatura do local.

Comentários por alternativa:

  • A) Correto. A sopa cede energia térmica ao ambiente até se aproximar da temperatura do local.
  • B) Incorreta. A bancada não produz energia térmica.
  • C) Incorreta. O equilíbrio com o ar ocorre gradualmente, não de imediato.
  • D) Incorreta. As partículas continuam em movimento mesmo com menor temperatura.
  • E) Incorreta. Capacidade térmica não é o que define essa situação.

Questão 09

9. Dois objetos, X e Y, estão no mesmo ambiente por bastante tempo. Depois disso, ambos apresentam 25 °C. O que isso permite concluir?

Gabarito: alternativa D). Correto. Estando no mesmo ambiente por tempo suficiente e com mesma temperatura, há equilíbrio térmico.

Comentários por alternativa:

  • A) Incorreta. Mesma temperatura não significa mesma quantidade de calor armazenado.
  • B) Incorreta. Podem trocar calor se forem colocados em outro contexto.
  • C) Incorreta. Massa e material podem ser diferentes.
  • D) Correto. Estando no mesmo ambiente por tempo suficiente e com mesma temperatura, há equilíbrio térmico.
  • E) Incorreta. Fusão depende do material, não apenas da temperatura de 25 °C.

Questão 10

10. Em um laboratório escolar, um aluno coloca uma moeda de metal quente em contato com água em temperatura ambiente. Depois de algum tempo, a moeda e a água ficam com a mesma temperatura. Qual afirmação é a mais precisa?

Gabarito: alternativa C). Correto. O calor flui do corpo mais quente para o mais frio até a igualdade de temperatura.

Comentários por alternativa:

  • A) Incorreta. Calor e temperatura são grandezas diferentes.
  • B) Incorreta. A moeda não se torna isolante térmico por contato com a água.
  • C) Correto. O calor flui do corpo mais quente para o mais frio até a igualdade de temperatura.
  • D) Incorreta. A explicação ignora a troca de energia no processo.
  • E) Incorreta. As partículas continuam em movimento mesmo em equilíbrio térmico.

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