UERJ 2021 (Exame Único) — questão 37 de Física
Enunciado em texto
Em uma experiência de calorimetria, os corpos A, B e C, que possuem massas, temperaturas e energias térmicas distintas, são colocados em um recipiente isolante térmico e de paredes rígidas, suspensos por fios ideais, conforme a ilustração abaixo.
[Figura: um recipiente retangular fechado. Três esferas pendem do teto por fios, sem tocar umas nas outras nem nas paredes: A (a maior, azul) à esquerda, B (menor, rosa) no meio e mais baixa, e C (média, amarela) à direita. Na parede da direita há uma válvula V.]
Em seguida, através da válvula V, retira-se grande parte do ar do interior do recipiente. A partir desse instante, predomina um processo de transferência de calor entre os corpos, o que altera os valores de determinada grandeza física.
O referido processo de transferência de calor e a grandeza física em questão são, respectivamente:
(A) irradiação − massa
(B) convecção − massa
(C) irradiação − temperatura
(D) convecção − temperatura
(Enunciado e figura: Vestibular Estadual UERJ 2021, Exame Único — DSEA/UERJ.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ).
Resolução comentada
O que a questão pede: por qual processo os corpos trocam calor depois que o ar é retirado, e qual grandeza muda com isso.
Passo 1 — o que sobra sem o ar. São três os processos de propagação do calor:
• condução precisa de contato entre os corpos ou de um meio material entre eles; aqui as esferas não se tocam, e os fios são ideais;
• convecção precisa de um fluido que se movimente, levando o calor; o ar foi quase todo retirado;
• irradiação é feita por ondas eletromagnéticas (sobretudo infravermelho), que se propagam no vácuo.
Então o processo que predomina é a irradiação.
Passo 2 — a grandeza que muda. Ao receber ou ceder energia térmica, cada corpo muda de temperatura: os mais quentes esfriam e os mais frios esquentam, até o equilíbrio térmico. A massa não muda: calor é energia em trânsito, não matéria.
Por que não as outras: (B) e (D) apontam convecção, que depende justamente do ar retirado; (A) e (B) dizem que a massa muda, mas nenhuma matéria passa de um corpo para o outro.
⚠️ A armadilha: a (D). A convecção é o processo mais lembrado para o ar, e é exatamente por isso que a questão tira o ar: sem fluido, não há convecção.
A ideia em uma frase: no vácuo, o calor só passa por irradiação — e o que ele muda nos corpos é a temperatura, não a massa.
Resposta: alternativa C (irradiação − temperatura).
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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