Em uma experiência de laboratório, um aluno mede a temperatura de uma pequena quantidade de água contida em um tubo de ensaio (a água e o tubo foram previamente aquecidos e estão em equilíbrio térmico). Para isso, imerge nessa água um termômetro de mercúrio em vidro que, antes da imersão, marcava a temperatura ambiente: 20 ºC. Assim que todo o bulbo do termômetro é imerso na água, a coluna de mercúrio sobe durante alguns segundos até atingir 60 ºC e logo começa a baixar. Pode-se afirmar que a temperatura da água no instante em que o termômetro nela foi imerso era
- A) de 60 ºC, pois o termômetro nunca interfere na medida da temperatura e o calor perdido para o ambiente, nesse caso, é desprezível.
- B) de 60 ºC porque, nesse caso, embora possa haver perda de calor para o termômetro e para o ambiente, essas perdas não se manifestam, pois a medida da temperatura é instantânea.
- C) maior do que 60 ºC; a indicação é menor exclusivamente por causa da perda de calor para o ambiente, pois o termômetro não pode interferir na medida da temperatura.
- D) maior do que 60 ºC e a indicação é menor principalmente por causa da perda de calor para o termômetro.
- E) menor do que 60 ºC porque, nesse caso, a água absorve calor do ambiente e do termômetro.
Resposta:
A resposta certa é a letra D) maior do que 60°C e a indicação é menor principalmente por causa da perda de calor para o termômetro.
Para entender por que essa é a resposta certa, é importante analisar o que acontece durante a experiência de laboratório. Quando o termômetro é imerso na água, a coluna de mercúrio sobe inicialmente porque a água está mais quente do que o termômetro. No entanto, à medida que o termômetro absorve calor da água, a coluna de mercúrio começa a baixar. Isso ocorre porque o termômetro perde calor para o ambiente e para si mesmo, o que faz com que a temperatura medida seja menor do que a temperatura real da água.
Portanto, a afirmação de que a temperatura da água no instante em que o termômetro foi imerso era de 60°C é incorreta, pois o termômetro interfere na medida da temperatura e há perda de calor para o ambiente. Além disso, a perda de calor para o termômetro também é um fator importante, pois ele absorve calor da água e do ambiente.
Assim, a alternativa D) maior do que 60°C e a indicação é menor principalmente por causa da perda de calor para o termômetro é a resposta certa, pois leva em conta a perda de calor para o termômetro e para o ambiente.
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