UEMG 2011 — questão 15 de Física

Gabarito CTermologia — sentido espontâneo do fluxo de calor e forças de campoProcesso Seletivo 2011 · Prova de Conhecimentos Gerais
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 15 de Física do UEMG 2011

Enunciado em texto

Há situações na natureza que são impossíveis de ocorrer.

Com base nessa afirmação, assinale, abaixo, a alternativa em que se apresenta um fenômeno físico que NÃO ocorre.

A) Uma massa, ao ser abandonada numa região do espaço onde há um campo gravitacional, passa a se movimentar no sentido do campo gravitacional.

B) Uma carga elétrica, ao ser abandonada numa região do espaço onde há um campo elétrico, passa a se movimentar em sentido contrário ao campo elétrico.

C) Dois corpos, a temperaturas diferentes, são colocados em contato e isolados da vizinhança. O calor flui do corpo de temperatura mais baixa para o de temperatura mais alta.

D) Uma carga elétrica, ao ser abandonada numa região do espaço onde há um campo elétrico, passa a se movimentar no sentido do campo elétrico.

(Enunciado: Processo Seletivo UEMG 2011 — Universidade do Estado de Minas Gerais.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado de Minas Gerais (UEMG).

Resolução comentada

O que a questão pede: achar, entre os quatro fenômenos, aquele que é impossível.

Passo 1 — campo gravitacional (A). A força sobre uma massa é P⃗=mg⃗\vec{P} = m\vec{g}, com m>0m > 0: sempre no sentido do campo. Abandonada em repouso, ela parte no sentido do campo (é o que acontece quando você solta qualquer objeto). Ocorre.

Passo 2 — campo elétrico (B e D). A força é F⃗=qE⃗\vec{F} = q\vec{E}. Uma carga positiva sente força no sentido do campo e parte nesse sentido (D); uma carga negativa sente força contrária ao campo e parte no sentido oposto (B). Como a alternativa não diz o sinal da carga, as duas situações são possíveis. Ocorrem.

Passo 3 — fluxo de calor (C). Calor é energia que passa espontaneamente do corpo mais quente para o mais frio, até que as temperaturas se igualem (é o que diz a 2ª lei da Termodinâmica). Com os corpos isolados da vizinhança, ninguém está realizando trabalho para inverter esse fluxo (como faz o motor de uma geladeira). Então o calor nunca vai do mais frio para o mais quente. Não ocorre.

⚠️ A armadilha: marcar B por lembrar só da carga positiva ("carga anda no sentido do campo"). Elétrons e outras cargas negativas andam contra o campo; tanto B quanto D são possíveis, dependendo do sinal.

A ideia em uma frase: espontaneamente, o calor só flui do mais quente para o mais frio; já o sentido do movimento de uma carga depende do seu sinal.

Resposta: alternativa C (o calor fluindo do corpo mais frio para o mais quente).

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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