O ponto de partida. Duas lacunas, duas perguntas: por que mecanismo passa a energia através das paredes da chávena, e em que sentido passa (o chá recebe ou cede?). Ambas assentam no conceito de calor: a energia transferida entre sistemas a temperaturas diferentes, sempre do sistema a temperatura mais alta para o sistema a temperatura mais baixa, até ao equilíbrio térmico. O calor transfere-se por mecanismos distintos, e os dois que as opções põem em confronto são:
- condução — a energia passa de partícula para partícula, através das interações entre as partículas vizinhas do material, sem transporte de matéria. As partículas mais agitadas da zona quente transferem energia às vizinhas, e assim sucessivamente. É o mecanismo que atua num sólido, onde as partículas não podem deslocar-se de um sítio para outro;
- convecção — a energia é transportada com a própria matéria, por correntes que se formam num fluido (líquido ou gás): a porção aquecida fica menos densa e sobe, a mais fria desce e ocupa o seu lugar. Exige matéria que se possa mover em bloco.
1.º — o mecanismo nas paredes da chávena
As paredes da chávena são sólidas (louça, vidro). As suas partículas não circulam; só vibram em torno das suas posições. A energia do chá atravessa a parede passando das partículas da face interior, mais agitadas, para as vizinhas, até à face exterior. Não há correntes nem transporte de matéria através da parede: é condução.
(Há convecção no chá, dentro da chávena, e no ar à volta dela — mas a pergunta é sobre a transferência através das paredes.)
2.º — o sentido da transferência
O chá está quente, a uma temperatura superior à da chávena e do ar à sua volta. O calor transfere-se do mais quente para o mais frio: do chá para a parede, e da parede para o exterior. O chá cede energia e, por isso, a sua energia interna diminui e a sua temperatura baixa — é o «chá irá arrefecer» do texto.
É também o que o texto quer dizer com «bastante idêntico»: no copo com gelo acontece o mesmo, só que com o papel invertido — o ar ambiente, mais quente, cede energia ao gelo, mais frio. Em ambos os casos o calor flui do quente para o frio.
3.º — a conclusão
Condução ... cede energia.
Resposta: opção (B).
a origem de cada opção errada
- (A) condução ... recebe energia — acerta no mecanismo e erra o sentido. É a leitura de quem pensa no «frio» a entrar no chá vindo de fora. Não há transferência de «frio»: o que se transfere é energia, e sai do chá porque ele está mais quente.
- (C) convecção ... cede energia — acerta no sentido, mas atribui à parede um mecanismo que só existe em fluidos. Talvez porque, no chá e no ar, a convecção existe mesmo; mas um sólido não tem correntes de convecção.
- (D) convecção ... recebe energia — erra as duas lacunas.
onde se perdem pontos
Item de escolha múltipla: é tudo ou nada. Os 10 pontos vêm inteiros ou não vêm, e uma resposta errada não desconta noutro item.
- Não indicar a versão da prova. Sem indicação inequívoca da versão, as respostas a todos os itens de seleção valem zero — as letras certas da Versão 1 e da Versão 2 são diferentes.
- Escrever duas letras. Se aparecer mais do que uma resposta ao mesmo item, só se classifica a que surgir em primeiro lugar.
É um dos itens opcionais: conta para a nota se estiver entre os quatro melhores dos oito.
- Responder sobre o sítio errado. O item pergunta pela transferência através das paredes, não dentro do chá nem no ar.
- Ler só uma lacuna. Duas opções começam por «condução» e duas acabam em «cede energia»; só uma junta as duas certas.
a regra a fixar
Através de um sólido → condução (partícula a partícula, sem transporte de matéria). Num fluido, com correntes → convecção (a matéria aquecida desloca-se e leva a energia). E o sentido é sempre o mesmo: o calor flui do corpo a temperatura mais alta para o corpo a temperatura mais baixa; quem está mais quente cede energia.