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Questão 40 da UFPR 2005

1ª fase · Física: Propagação de calor: condução, convecção e irradiação

O piso de uma sala é constituído por dois materiais diferentes. Em uma parte ele é de madeira, e na outra é de lajotas de cerâmica. Um estudante que andava descalço por essa sala formulou as seguintes afirmativas para tentar explicar a sensação térmica que sentiu:

I. A temperatura da madeira é maior que a da cerâmica.
II. A madeira é melhor condutor de calor que a cerâmica.
III. A cerâmica absorve mais calor que a madeira.

Com base nos conceitos de calor e temperatura aceitos pela física, assinale a alternativa correta.

  1. A
    Somente a afirmativa I é verdadeira.
  2. B
    Somente a afirmativa II é verdadeira.
  3. C
    Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.
  4. D
    Somente a afirmativa III é verdadeira.
  5. E
    Somente as afirmativas II e III são verdadeiras.
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Resolução comentada

A sensação de "frio" ou "quente" ao tocar um objeto não mede a temperatura dele, mas a rapidez com que o calor flui entre o objeto e o nosso corpo. Isso depende da condutividade térmica do material.

A sala está em equilíbrio térmico, então madeira e cerâmica estão na mesma temperatura, a do ambiente. Os pés, mais quentes, perdem calor para o piso.

Analisando cada afirmativa:

  1. I é falsa. Os dois pisos estão em equilíbrio com o ambiente, logo têm a mesma temperatura.
  2. II é falsa. A madeira é isolante térmico, ou seja, conduz mal o calor. A cerâmica conduz melhor.
  3. III é verdadeira. Por conduzir melhor, a cerâmica retira calor dos pés com mais rapidez e, no mesmo intervalo de tempo, absorve mais calor que a madeira. Por isso ela parece mais fria.

Só a afirmativa III está correta.

Alternativa D.

Pegadinha: A alternativa A engana quem associa a sensação de frio da cerâmica a uma temperatura menor, quando na verdade os dois pisos têm a mesma temperatura.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AConfunde sensação térmica com temperatura: os dois pisos estão à mesma temperatura, a do ambiente.
  • BInverte a condutividade: a madeira é isolante e a cerâmica é a melhor condutora.
  • CUne duas afirmativas falsas, a diferença de temperatura e a madeira como melhor condutora.
  • EInclui a II, que é falsa, pois a madeira conduz pior o calor.

Assunto: Propagação de calor: condução, convecção e irradiação.

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Fonte: UFPR 2005 · 1ª fase. Prova oficial ↗