1. (UFMG) Uma certa quantidade de água é colocada em um congelador, cuja temperatura é de 20^{\circ} \mathrm{C}. Após estar formado e em equilíbrio térmico com o congelador, o gelo é transferido para outro congelador, cuja temperatura é de -5^{\circ} \mathrm{C}. Considerando-se essa situação, é correto afirmar que, do momento em que é transferido para o segundo congelador até atingir o equilíbrio térmico no novo ambiente, o gelo:
    A) se funde.
    B) transfere calor para o congelador.
    C) se aquece.
    D) permanece na mesma temperatura inicial.

Passo 1

O enunciado diz que começamos com água que foi congelada em um congelador a -20^\circ\mathrm{C}, ficando o gelo em equilíbrio térmico a essa temperatura. Em seguida, transferimos esse gelo para outro congelador cuja temperatura é de -5^\circ\mathrm{C}. O conteúdo aqui é calorimetria e fluxo de calor: calor sensível e equilíbrio térmico. Vamos analisar para onde o calor vai e que variação de temperatura o gelo sofre.

Passo 2

Analisando as temperaturas inicial e do novo meio: o gelo parte de -20^\circ\mathrm{C} e o segundo congelador está a -5^\circ\mathrm{C}. A diferença de temperatura é
\Delta T = T_{\text{amb}} - T_{\text{gelo}} = (-5) - (-20) = +15\;(^\circ\mathrm{C}) > 0.
Pelo princípio de que o calor flui do corpo mais quente para o mais frio, o calor vai do congelador -5^\circ\mathrm{C} para o gelo -20^\circ\mathrm{C}.

Passo 3

Como o gelo recebe calor do ambiente, sua temperatura aumenta (calor sensível). Note que ele não chega a 0^\circ\mathrm{C}, pois o equilíbrio será em -5^\circ\mathrm{C}<0^\circ\mathrm{C}, então não ocorre fusão.

Passo 4

Portanto, a única mudança é que o gelo se aquece de -20^\circ\mathrm{C} até -5^\circ\mathrm{C}, alcançando o novo equilíbrio térmico.

Resposta

C) se aquece.

Exercícios relacionados