Questão FC714419
Dois corpos, um maior com a massa de 5 kg e outro menor de massa igual a 3 kg, constituídos por um mesmo material e que apresentam temperaturas diferentes, são colocados em contato
Termologia
VUNESP · 2025
Dois corpos, um maior com a massa de 5 kg e outro menor de massa igual a 3 kg, constituídos por um mesmo material e que apresentam temperaturas diferentes, são colocados em contato em um calorímetro. Após as trocas de calor entre eles, verificou-se que os corpos entraram em equilíbrio térmico.
Considerando essa situação, após atingido o equilíbrio térmico, verifica-se que
- o corpo maior apresenta a temperatura e a quantidade de energia maiores que o corpo menor.
- ambos os corpos apresentam a mesma temperatura, mas o corpo maior tem maior quantidade de energia que o menor.
- o corpo maior apresenta temperatura maior, mas a quantidade de energia é igual ao do corpo menor.
- tanto a quantidade de energia quanto a temperatura são iguais para os dois corpos.
- a quantidade de energia do corpo menor é igual ao do corpo maior, mas a temperatura é maior no corpo maior.
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Gabarito
B
Comentário do professor
Quando os corpos atingem equilíbrio térmico eles têm mesma temperatura. Essa é a definição de equilíbrio: não há diferença de temperatura entre eles e, portanto, não há fluxo líquido de calor.
Por serem do mesmo material, possuem o mesmo calor específico \(c\). A energia interna associada à temperatura pode ser escrita como \(U=mcT\) (tomando uma referência comum). Para variações, o calor trocado é \(Q=mc\Delta T\).
Como a temperatura final \(T_f\) é igual para ambos, a energia interna de cada corpo é proporcional à sua massa. Portanto o corpo de 5 kg tem uma maior quantidade de energia que o de 3 kg: \(U_1/U_2=m_1/m_2=5/3\).
A conservação de energia garante que o calor perdido por um seja igual ao ganho pelo outro, mas não implica energias iguais; implica temperatura comum.
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