SOMATÓRIO

Um cozinheiro deseja aquecer um litro de água que está na temperatura ambiente, até uma temperatura inferior à temperatura de ebulição. Para isso, utiliza como fonte de calor uma grande chapa de ferro de um fogão, que é mantida sempre numa temperatura constante e superior à temperatura em que deseja aquecer a água. O cozinheiro resolve aplicar dois métodos diferentes, usando duas panelas idênticas, A e B. Na panela A, coloca um litro de água na temperatura ambiente T₀, enquanto que, na outra panela, coloca apenas meio litro de água também na temperatura ambiente T₀. Em seguida, as coloca simultaneamente sobre a chapa quente para serem aquecidas. Após um certo tempo, retira-as simultaneamente da chapa, e o litro de água da panela A está a uma temperatura
, e o ½ litro de água da panela B está a uma temperatura
. Em seguida, completa-se na panela B, mais ½ litro de água na temperatura ambiente, e a mistura homogênea atinge o equilíbrio térmico na temperatura
, veja a figura. Considere as duas panelas com as mesmas características térmicas, e que, durante o aquecimento, o calor foi transferido apenas por condução da chapa para as panelas, e que em todos os processos não houve perdas de calor para outras vizinhanças. Com fundamentos nos processos de convecção e condução de calor, assinale a(s) alternativa(s) correta(s).




(001) A taxa de calor, que é transferida da panela A para a água, é maior que a taxa de calor que é transferida da panela B para a água.
(002) Como a panela A possui o dobro do volume de água da panela B, ao retirar as duas simultaneamente da chapa, a temperatura
da água (1 litro), que está na panela A, é a metade da temperatura da água (0,5 litro) que está na panela B.

(004) Após complementar a panela B com mais 0,5 litro de água, na temperatura ambiente, a temperatura de equilíbrio
será menor que a temperatura
.


(008) A taxa de calor que é transferida da panela A para a água, isto é, ߡQ/ߡt, é sempre constante enquanto a água está sendo aquecida, porque a temperatura da chapa é constante.
(016) Se um misturador mantivesse a distribuição de temperatura, na água, homogênea, e sem acontecer perdas de calor para as vizinhanças durante o aquecimento, mais calor seria transferido para a água no mesmo intervalo de tempo se não houvesse misturador.