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Q4374567 Ciências

Em todos os materiais constituídos por moléculas, íons ou átomos, a temperatura está relacionada com a energia associada aos movimentos dessas partículas. Sobre esse assunto, julgue os itens a seguir:



I. Nos gases e líquidos, as moléculas têm energia cinética devido aos movimentos de translação. Nesse caso, a temperatura está associada à energia cinética média de suas moléculas.


II. No caso dos sólidos, os átomos e as moléculas estão presos em suas posições de equilíbrio e só podem vibrar em torno dessas posições. Eles armazenam a energia que recebem por meio do aumento das amplitudes das vibrações atômicas, tanto na forma de energia cinética quanto na forma de energia potencial elástica.


III. A temperatura expressa a energia cinética total associada à agitação térmica dos átomos e das moléculas de um corpo, de modo que seu valor aumenta conforme se eleva a quantidade de partículas que o constitui.


Fonte: Mortimer E. et al. Matéria, energia e vida, uma abordagem interdisciplinar − Materiais e energia: transformações e conservação. São Paulo: Editora Scipione, 2020 (adaptado).



É CORRETO o que se afirma em:

Alternativas

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Gabarito: C

Fundamento decisivo: O item III atribui à temperatura a energia cinética total e a faz depender do número de partículas, embora ela seja uma grandeza intensiva. Esse critério exige descartar III; avaliados os demais itens, o gabarito é C.

Tema central: Temperatura e agitação térmica
Análise das alternativas
A
Errada
Inclui indevidamente III. O item comete dois erros relacionados: identifica temperatura com energia cinética total e conclui que mais partículas implicam maior temperatura. A temperatura é intensiva; sua relação com a agitação térmica não depende da soma das energias de todas as partículas.
B
Errada
Seleciona justamente III, que confunde energia cinética total com a grandeza intensiva temperatura, e exclui os dois itens válidos. I reconhece a relação entre temperatura e energia cinética média nos gases e líquidos; II descreve as vibrações dos sólidos, que envolvem energia cinética e potencial elástica.
C
Certa
A alternativa C reúne os dois itens corretos. Em I, gases e líquidos apresentam movimento de translação das partículas, e a temperatura está relacionada à energia cinética média desses movimentos; isso não significa que temperatura e energia cinética sejam a mesma grandeza. Em II, estar em uma posição de equilíbrio não significa permanecer imóvel: as partículas do sólido vibram em torno dessas posições. Na aproximação elástica, maior energia vibracional corresponde a maior amplitude, e a energia se distribui entre as formas cinética e potencial elástica ao longo da oscilação. Já III deve ser excluído porque a temperatura não expressa a soma das energias cinéticas de todas as partículas nem aumenta necessariamente quando há mais partículas.
D
Errada
Acerta ao incluir I, mas erra ao excluir II. No modelo empregado, as partículas dos sólidos vibram em torno de posições de equilíbrio, e essa vibração envolve tanto energia cinética quanto potencial elástica. Portanto, a descrição de II também deve ser aceita.
E
Errada
Inclui corretamente II, mas troca I por III. I é verdadeiro porque relaciona a temperatura à energia cinética média das partículas em gases e líquidos. III é falso porque usa a energia cinética total e a quantidade de partículas como determinantes da temperatura, contrariando seu caráter intensivo.
Pegadinha da questão
A troca de “média” por “total” em III pode parecer um detalhe, mas muda o conceito: somar a energia de mais partículas não equivale a elevar a temperatura. Outra confusão explorada é tomar as posições de equilíbrio dos sólidos como ausência de movimento.
Dica para questões semelhantes
  • Ao avaliar uma afirmação sobre temperatura, verifique se ela usa uma média por partícula ou uma soma para o corpo inteiro: essa distinção permite detectar a confusão entre temperatura e energia total.
  • Na descrição microscópica de um sólido, verifique se a energia considerada inclui o movimento das partículas e seu deslocamento em relação ao equilíbrio; isso permite reconhecer as parcelas cinética e potencial elástica da vibração.

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Comentários

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Independe da quantidade de partículas: Como a temperatura é uma medida média, o seu valor não aumenta simplesmente porque a quantidade de partículas (massa) do corpo aumentou.

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