UEM 2018 (Verão, Conhecimentos Específicos) — questão 2 de Física

Enunciado em texto
Ao despertar no castelo do conde Drácula com o dia já prestes a raiar, seu hóspede Jonathan Harker registrou em seu diário: “Dormi até tarde e só despertei de livre e espontânea vontade quando meu sono terminou. Depois de trocar de roupa, passei do quarto para a outra sala, onde havia ceado na noite anterior. Encontrei um desjejum de pratos frios, acompanhado de café bem quente, cuja temperatura fora mantida [constante] por ter sido colocado junto da lareira a fim de não perder o calor.” (Adaptado de STOKER, B. Drácula. São Paulo: Nova Cultural, 2002, p. 26). Em relação à temperatura do café, conforme descrição do fragmento, e aos processos de transmissão de calor, assinale o que for correto.
(01) A temperatura do café permanece constante porque a quantidade de calor que ele recebe é a mesma que ele perde.
(02) A temperatura do café permanece constante, independentemente da distância em que ele se encontra da lareira.
(04) Uma maneira de a energia térmica proveniente da lareira se propagar ocorre na forma de radiação eletromagnética.
(08) Se o café for afastado da posição em que foi colocado junto à lareira, sua temperatura diminuirá.
(16) A informação de que a temperatura do café se mantém constante é equivocada, pois é impossível que isso ocorra na prática.
(Enunciado: Vestibular UEM 2018 (Verão), Conhecimentos Específicos — UEM/CVU.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).
Resolução comentada
O que a questão pede: explicar por que o café junto à lareira mantém a temperatura.
(01) Verdadeira. O café perde calor para o ar da sala, que é mais frio, e recebe calor da lareira. A temperatura fica constante quando as duas trocas se equilibram: o saldo de calor é zero.
(02) Falsa. O calor que chega da lareira depende da distância: longe dela, o café recebe menos e não compensa mais o que perde.
(04) Verdadeira. O fogo emite radiação eletromagnética (principalmente infravermelha), que aquece o que está à sua frente. Há também convecção do ar quente, mas a radiação é uma das formas de propagação.
(08) Verdadeira. Afastado da lareira, o café passa a receber menos calor do que perde; o saldo fica negativo e ele esfria até um novo equilíbrio (no limite, o da sala).
(16) Falsa. Não há nada de impossível: é um regime estacionário, em que as perdas são repostas o tempo todo pela fonte. É o mesmo que acontece com a água numa panela em fogo baixo ou com o corpo humano.
⚠️ A armadilha: achar que “temperatura constante” significa “nenhuma troca de calor”. Aqui há trocas o tempo todo; o que é zero é o saldo.
A ideia em uma frase: temperatura constante não exige isolamento: basta que o calor recebido iguale o calor perdido.
Resposta: soma 13 (01 + 04 + 08).
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.
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