Questão Q895

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Ano: 2022Instituição: ONCClasse: Nível AMatéria: FísicaAssunto: Teorias sobre o Calor

No século XVIII, duas teorias rivais sobre a natureza do calor se destacaram. A que tinha mais adeptos era a teoria do calórico, a qual contava com o apoio do famoso químico Lavoisier. Ela defendia que:

      • o calórico era um fluido que habitava o interior dos corpos;
      • quanto mais calórico o corpo possuísse, mais quente ele estaria;
      • o calórico se movimenta dos corpos mais quentes para os mais frios;
      • o calórico não poderia ser criado em um processo físico (sem reações químicas).

A teoria rival era a do movimento térmico, a qual contava com o apoio do igualmente famoso físico Isaac Newton. Ela defendia que:

      • os corpos eram formados por minúsculas partículas que estavam em constante movimento vibratório;

      • quanto mais intenso fosse esse movimento, mais quente o corpo estaria;

      • esse movimento era transferido dos corpos mais quentes para os mais frios.

Um fenômeno que favorecia essa última teoria era a produção de calor por fricção (atrito), onde dois corpos com a mesma temperatura geram calor e se aquecem, sem reação química. Para aqueles que acreditavam no movimento térmico, a fricção transforma o movimento dos corpos envolvidos em movimento das partículas do corpo que os compõem. Os defensores do calórico contra-argumentavam com a hipótese de que tal fenômeno espremia o calórico com a água numa esponja.

Em 1798, Benjamin Thompson (Conde de Rumford), ao supervisionar a produção de canhões, ficou surpreso com o nível de aquecimento das peças de canhões enquanto eram perfuradas. Verificou que os pedaços das peças eliminados pela broca, ao entrarem em contato com água, produziam vaporização instantânea da porção de água que tocava. Além da alta temperatura, a produção intensa de calor se estendia durante o longo tempo que levava para perfurar uma peça.

ROCHA, José Fernando (Ed.). Origens e evolução das idéias da física. SciELO-EDUFBA, 2002.

O relato experimental de Benjamin Thompson foi um marco para a derrocada da teoria do calórico. A partir do que foi exposto e do seu conhecimento acerca dos fenômenos térmicos, identifique qual das alternativas sobre o processo descrito acima é FALSA.

  • A
    Baseado na teoria do calórico, algum corpo, em algum momento, deveria resfriar já que outros corpos estavam sendo aquecidos e não existiam fogueiras próximas.
  • B
    Como a perfuração é uma reação química, enquanto ela estava sendo mantida, mais quantidade dos produtos era gerada. Um desses produtos era o calórico.
  • C
    A vaporização da água produzida pelos pedaços de peças eliminados pela broca mostra que a temperatura destes pedaços estava acima do ponto de ebulição da água.
  • D
    Para que a teoria do calórico fizesse sentido nesse processo, em algum momento, o calor deveria deixar de ser produzido, mesmo ocorrendo a perfuração.
  • E
    Como o que estava sempre agindo no sistema era o movimento da broca, ele poderia ser a fonte de todo o calor produzido, hipótese que reforça a teoria do movimento térmico.