Questão 117 do ENEM 2016Ciências da Natureza

ENEM 2016Ciências da Natureza2ª aplicação

Nos dias frios. é comum ouvir expressões como: “Esta roupa é quentinha” ou então “Feche a janela para o frio não entrar”. As expressões do senso comum utilizadas estão em desacordo com o conceito de calor da termodinâmica. A roupa não é “quentinha”, muito menos o frio “entra” pela janela.

A utilização das expressões “roupa é quentinha” e “para o frio não entrar” é inadequada, pois o(a)
A
roupa absorve a temperatura do corpo da pessoa, e o frio não entra pela janela, o calor é que sai por ela.
B
roupa não fornece calor por ser um isolante térmico, e o frio não entra pela janela. pois é a temperatura da sala que sai por ela.
C
roupa não é uma fonte de temperatura, e o frio não pode entrar pela janela, pois o calor está contido na sala, logo o calor é que sai por ela.
calor não está contido num corpo, sendo uma forma de energia em trânsito de um corpo de maior temperatura para outro de menor temperatura.
Resposta correta
E
calor está contido no corpo da pessoa, e não na roupa, sendo uma forma de temperatura em trânsito de um corpo mais quente para um corpo mais frio.
Gabarito oficial: alternativa D

Resolução comentada

Para resolvermos essa questão, precisamos compreender o conceito físico de calor na termodinâmica e como ele difere do uso que fazemos dessa palavra no nosso dia a dia.

Na linguagem cotidiana, é comum tratarmos o calor ou o frio como se fossem substâncias que podem ser guardadas, que entram ou saem dos lugares. No entanto, na Física, o conceito é bem mais rigoroso.

O que é calor?

O calor é definido estritamente como energia térmica em trânsito. Essa transferência de energia ocorre exclusivamente devido a uma diferença de temperatura entre dois corpos ou sistemas. O fluxo de calor acontece sempre de forma espontânea do corpo de maior temperatura para o corpo de menor temperatura.

Como o calor é uma energia em movimento, é fisicamente incorreto dizer que um corpo "possui calor" ou que o calor está "contido" em um objeto. O que os corpos possuem é energia interna (relacionada à agitação de suas moléculas) e temperatura (que mede o grau médio dessa agitação).

Analisando as expressões do senso comum

  1. "Esta roupa é quentinha": Roupas comuns não geram energia térmica. O que elas fazem é atuar como isolantes térmicos. Em dias frios, a temperatura do nosso corpo é maior que a do ambiente. Assim, nosso corpo perde energia (calor) para o ar. A roupa de frio simplesmente dificulta essa perda de calor, mantendo a nossa energia térmica e nos dando a sensação de aquecimento.
  2. "Feche a janela para o frio não entrar": O "frio" não é uma entidade física ou uma forma de energia; ele é apenas a sensação térmica associada a uma baixa temperatura (ou à rápida perda de calor). Portanto, o frio não "entra". O que realmente acontece quando a janela está aberta é que a energia térmica (calor) do interior do quarto (que está mais quente) sai para o ambiente externo (que está mais frio).

Avaliando as alternativas

  • A) Incorreta. A roupa não "absorve a temperatura". Temperatura é uma medida de estado, não algo que se transfere.
  • B) Incorreta. A temperatura não "sai" pela janela. O que sai é a energia térmica (calor).
  • C) Incorreta. O calor não pode estar "contido" na sala. Como vimos, calor é energia em trânsito.
  • D) Correta. A alternativa define perfeitamente o conceito termodinâmico: o calor não está contido em um corpo, pois é a energia em trânsito de um corpo de maior temperatura para outro de menor temperatura.
  • E) Incorreta. Afirma erroneamente que o calor está contido no corpo e o define de forma absurda como "temperatura em trânsito".

Portanto, a inadequação das expressões populares se dá justamente porque elas violam a definição de calor como energia em trânsito.

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Fonte: prova oficial do ENEM 2016 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.