Ano 2015

Sobre o tema

A transferência de calor é um fenômeno fundamental da termodinâmica, que ocorre sempre entre corpos com temperaturas diferentes. Em situações cotidianas, como no uso de garrafas térmicas, entender como a energia térmica é trocada com o ambiente é essencial para avaliar o desempenho de isolantes. O princípio da conservação da energia, aliado ao equilíbrio térmico, permite prever a temperatura final de uma mistura de água a diferentes temperaturas. Porém, na prática, perdas de calor para o exterior alteram esse valor. Questões como esta do ENEM testam a capacidade de aplicar esses conceitos para interpretar dados experimentais e categorizar produtos, relacionando teoria e aplicação tecnológica.

Tópicos relacionados

  • Equilíbrio térmico e temperatura final
  • Conservação da energia em misturas
  • Transferência de calor e isolamento
  • Propriedades térmicas de materiais
  • Interpretação de dados experimentais

Enunciado

![](https://enem.dev/2015/questions/65/55ff38f3-4de4-4f06-9fe0-224c35d485f0.png)

Para atribuir uma categoria a um modelo de garrafa térmica, são preparadas e misturadas, em uma garrafa, duas amostras de água, uma a 10°C e outra a 40°C, na proporção de um terço de água fria para dois terços de água quente. A garrafa é fechada. Seis horas depois, abre-se a garrafa e mede-se a temperatura da água, obtendo-se 16°C.

Qual selo deveria ser posto na garrafa térmica testada?

Alternativas

  • A)

    A

  • B)

    B

  • C)

    C

  • D)

    D

  • E)

    E

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Perguntas frequentes

Como calcular a temperatura de equilíbrio de uma mistura de água?

A temperatura de equilíbrio é dada pela média ponderada das massas e temperaturas: T_eq = (m1T1 + m2T2) / (m1+m2). Para água, como a densidade é constante, a proporção em volume é proporcional à massa.

Por que a garrafa térmica não mantém a temperatura constante?

Nenhum isolante é perfeito. Sempre ocorrem trocas de calor entre o interior e o ambiente por condução, convecção e radiação. A eficiência do isolamento determina a rapidez com que a temperatura se iguala à externa.

O que significa o selo de eficiência em uma garrafa térmica?

O selo indica o desempenho térmico, geralmente baseado na perda de temperatura em um intervalo de tempo padronizado. Quanto menor a perda, melhor o isolamento e maior a eficiência.