UEM 2021 (PAS, etapa 2) — questão 11 de Física
Enunciado em texto
Em repouso, um urso, um pato e um jacaré, todos adultos, aquecem seus corpos ao sol, ao lado de um lago que possui temperatura constante. Os três, ao atingirem uma mesma determinada temperatura corporal de X graus Celsius, entram na água do lago, cuja temperatura é inferior à temperatura do ar e à temperatura corporal deles. Com base no exposto, e em conhecimentos correlatos, assinale o que for correto.
(01) Ao entrarem na água o calor sensível é igual nos três organismos, visto que a temperatura corporal deles é a mesma.
(02) Enquanto repousam ao sol os três organismos possuem o mesmo calor sensível.
(04) A capacidade térmica dos três organismos, no momento em que atingem a temperatura corporal de X graus Celsius, é diferente.
(08) Ao entrarem na água a perda de calor será igual nos três organismos, visto que esses animais têm a mesma temperatura corporal.
(16) Ao entrarem na água haverá diminuição do fluxo de calor dos organismos para o meio ambiente.
(Enunciado: PAS UEM 2021, etapa 2 — 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: distinguir temperatura, calor e capacidade térmica em três animais muito diferentes.
Passo 1 — a ideia-chave: o calor sensível trocado é
Ter a mesma temperatura não significa trocar o mesmo calor: depende da massa e do calor específico de cada corpo, ou seja, da capacidade térmica .
(01) Falsa. Urso, pato e jacaré têm massas (e composições) muito diferentes, então capacidades térmicas diferentes; para a mesma variação de temperatura, trocam calores diferentes.
(02) Falsa. Calor não é algo que o corpo “possui”: é energia em trânsito. E, mesmo considerando o calor recebido ao sol, ele depende da massa, da área exposta e do calor específico de cada animal.
(04) Verdadeira. A capacidade térmica, , depende de cada organismo; com massas tão diferentes (um urso adulto tem centenas de quilos, um pato poucos), as capacidades são diferentes.
(08) Falsa. A perda de calor depende da área de contato, do isolamento (pelos, penas, couro), da massa e da capacidade térmica de cada um. Mesma temperatura inicial não garante mesma perda.
(16) Verdadeira. Dentro da água, o corpo perde calor e sua temperatura vai se aproximando da do lago. Como o fluxo de calor é proporcional à diferença de temperatura entre o corpo e o meio, ele vai diminuindo com o tempo. Além disso, os animais reagem ao frio reduzindo a circulação de sangue junto à pele (vasoconstrição periférica), o que também diminui a perda de calor.
Atenção: a (16) depende de com o que se compara. Logo na entrada, o fluxo de calor do corpo para o ambiente aumenta em relação ao que havia ao sol: a água está mais fria que o ar e conduz calor muito melhor que ele (e, ao sol, os animais ainda recebiam radiação). A banca considerou a afirmação correta, lendo-a como a evolução do fluxo depois que os animais já estão na água; pela comparação ar × água, o julgamento seria falsa.
⚠️ A armadilha: confundir temperatura com calor. Temperatura igual é um estado comum; a quantidade de calor trocada depende de quanto “corpo” há para aquecer ou esfriar.
A ideia em uma frase: temperatura igual não quer dizer calor igual: Q = C·Δθ, e a capacidade térmica é diferente para cada corpo.
Resposta: soma 20 (04 + 16).
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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