PUC-RS 2012 — questão 6 de Física
Enunciado em texto
Dois blocos A e B, constituídos de materiais diferentes, têm massas iguais. Esses blocos apresentam temperaturas de 0°C e 100°C, respectivamente, quando são colocados em contato térmico entre si. Mantendo-se os blocos perfeitamente isolados do meio externo, é correto afirmar que a temperatura dos mesmos no equilíbrio térmico é
(A) maior que 50°C se a capacidade térmica de B for maior que a de A.
(B) maior que 50°C se a quantidade de calor absorvida por B for maior que a absorvida por A.
(C) igual a 50°C se a quantidade de calor absorvida por B for igual à perdida por A.
(D) menor que 50°C se a quantidade de calor absorvida por B for maior que a absorvida por A.
(E) menor que 50°C se a capacidade térmica de B for maior que a de A.
(Enunciado: Concurso Vestibular PUC-RS 2012 (Verão) — PUCRS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS).
Resolução comentada
O que a questão pede: de que depende a temperatura final ficar acima ou abaixo de 50 °C.
Passo 1 — quem cede e quem recebe. B, a 100 °C, cede calor; A, a 0 °C, recebe. Com o sistema isolado, o calor cedido por B é igual ao recebido por A:
Passo 2 — isolar T:
Se , T = 50 °C. Se , a fração passa de meio e T > 50 °C: o bloco de maior capacidade térmica “puxa” o equilíbrio para perto da sua temperatura inicial.
Por que não as outras: (E) diz o contrário do que a conta mostra. (B), (C) e (D) falam de calor absorvido por B, mas B, o bloco quente, só perde calor; além disso, o calor que um perde é sempre igual ao que o outro ganha, e isso não decide se T passa ou não de 50 °C.
⚠️ A armadilha: achar que, com massas iguais, o equilíbrio é sempre a média, 50 °C. Isso só vale para o mesmo material. Materiais diferentes têm calores específicos diferentes, e é a capacidade térmica () que manda.
A ideia em uma frase: a temperatura de equilíbrio fica mais perto da do corpo de maior capacidade térmica.
Resposta: alternativa A.
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.