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
Ao corpo maior apresenta a temperatura e a quantidade de energia maiores que o corpo menor.
Bambos os corpos apresentam a mesma temperatura, mas o corpo maior tem maior quantidade de energia que o menor.
Co corpo maior apresenta temperatura maior, mas a quantidade de energia é igual ao do corpo menor.
Dtanto a quantidade de energia quanto a temperatura são iguais para os dois corpos.
Ea quantidade de energia do corpo menor é igual ao do corpo maior, mas a temperatura é maior no corpo maior.
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GabaritoB — ambos os corpos apresentam a mesma temperatura, mas o corpo maior tem maior quantidade de energia que o menor.
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Equilíbrio térmico e quantidade de energia
Gabarito: letra B. No equilíbrio térmico, dois corpos em contato em um calorímetro ideal atingem a mesma temperatura (Lei Zero da Termodinâmica), mas a quantidade de energia térmica de cada um depende da sua massa e do seu calor específico — como os corpos são do mesmo material, o de maior massa (5 kg) retém mais energia que o de menor massa (3 kg).
A questão explora a diferença entre temperatura e energia térmica. Temperatura é uma medida da agitação média das partículas — no equilíbrio, ela se iguala entre os corpos. Já a energia térmica total é a soma das energias cinéticas de todas as partículas: quanto maior a massa (mesmo material), maior o número de partículas e, portanto, maior a energia total armazenada à mesma temperatura.
A relação que sustenta isso é a do calor sensível: . Para uma mesma variação de temperatura e mesmo calor específico, a quantidade de calor trocada é proporcional à massa. No equilíbrio, o corpo maior (5 kg) terá absorvido/cedido mais energia que o menor (3 kg), pois precisa de mais energia para variar sua temperatura na mesma proporção.
A pegadinha da banca está em confundir temperatura (que se iguala) com energia (que depende da massa). O candidato que pensa apenas no equilíbrio térmico marca a alternativa D, esquecendo que a energia não é uma propriedade intensiva como a temperatura.
Corpo maior (5 kg)
Corpo menor (3 kg)
Energia térmica
Igual
Igual
Temperatura
Maior
Menor
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Alternativa A — ❌ Incorreta
Afirma que o corpo maior apresenta temperatura maior que o menor. No equilíbrio térmico, as temperaturas se igualam — é a própria definição de equilíbrio. A temperatura não permanece maior no corpo de maior massa.
Alternativa B — ✅ Correta ⟵ GABARITO
Correta porque reflete exatamente o que ocorre: mesma temperatura (equilíbrio térmico) e maior quantidade de energia no corpo de maior massa (5 kg), pois, sendo do mesmo material, a energia térmica total é proporcional à massa. A fórmula confirma: para o mesmo e mesmo , cresce com .
Alternativa C — ❌ Incorreta
Diz que o corpo maior tem temperatura maior, mas a quantidade de energia é igual ao do menor. Erra nos dois pontos: a temperatura se iguala no equilíbrio, e a energia não é igual — é maior no corpo de maior massa.
Alternativa D — ❌ Incorreta
Afirma que tanto a energia quanto a temperatura são iguais. A temperatura se iguala, mas a energia térmica total não — ela depende da massa. Essa é a armadilha clássica: confundir grandeza intensiva (temperatura) com extensiva (energia).
Alternativa E — ❌ Incorreta
Inverte a relação: diz que a energia é igual e a temperatura é maior no corpo maior. Na verdade, a temperatura é igual e a energia é maior no corpo maior. Troca os dois conceitos.
NÃO CAIA NESSA!
A banca explora a confusão entre temperatura e energia térmica. Temperatura é intensiva (não depende da massa) e se iguala no equilíbrio; energia é extensiva (depende da massa) e, portanto, o corpo de 5 kg retém mais energia que o de 3 kg à mesma temperatura. Quem marca a letra D caiu nessa troca.
PEGA ESSA DICA!
Na prova, ao ver "equilíbrio térmico", lembre: temperatura sempre iguala. Para comparar energia, use — se o material é o mesmo ( igual) e a variação de temperatura é a mesma, a energia é proporcional à massa. O corpo mais pesado sempre terá mais energia térmica.