Um corpo de 10 kg é aquecido de 20°C para 80°C. Calcule a variação de energia térmica, sabendo que a…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um corpo de 10 kg é aquecido de 20°C para 80°C. Calcule a variação de energia térmica, sabendo que a capacidade térmica é 4 J/(kg·°C).
- A) 2400 J
- B) 1200 J
- C) 600 J
- D) 3000 J
- E) 4800 J
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A massa é m = 10 kg, a temperatura inicial é 20°C e a final é 80°C. O valor 4 J/(kg·°C) é, na prática, o calor específico do corpo, pois está dado por unidade de massa. Passo 2: Calcule a variação de temperatura: ΔT = 80 - 20 = 60°C. Passo 3: Aplique a fórmula da quantidade de calor sensível, Q = m · c · ΔT. Substituindo: Q = 10 · 4 · 60 = 2400 J. Passo 4: Compare com as alternativas. A alternativa A (2400 J) é a correta, e isso coincide com o gabarito oficial. Passo 5: Por que as outras estão erradas. B (1200 J) teria sido obtida se a variação de temperatura fosse 30°C, o que não corresponde aos dados. C (600 J) corresponderia a multiplicar a massa pela variação de temperatura sem usar o fator 4 J/(kg·°C). D (3000 J) resultaria de um valor de calor específico ou de uma variação de temperatura que não estão no enunciado. E (4800 J) seria o dobro do valor correto, o que indica erro no cálculo de ΔT ou uma multiplicação repetida do fator.
💡 Dica: Use a fórmula Q = m * c * ΔT para calcular a variação de energia térmica.
Alternativa por alternativa
Q = 10 kg * 4 J/(kg·°C) * 60°C.
O aluno provavelmente tomou a variação de temperatura como 30°C, por exemplo, dividindo ΔT pela metade ou fazendo uma subtração errada, e então multiplicou corretamente os demais valores.
Por que engana: Confundir capacidade térmica com calor específico ou errar a multiplicação dos valores dados para calcular a variação de energia térmica.
O aluno provavelmente esqueceu de aplicar a capacidade térmica específica de 4 J/(kg·°C) e multiplicou apenas a massa pela variação de temperatura, como se o fator fosse 1.
O aluno provavelmente usou um valor incorreto para o fator de calor específico, como 5 em vez de 4, ou cometeu erro de multiplicação ao combinar os valores.
O aluno provavelmente errou o cálculo da variação de temperatura, chegando a um ΔT de 120°C, ou dobrou o resultado final por engano.
Raio-X da questão
variação de energia térmica
avaliacao
calculo de variacao termica · capacidade termica e calor especifico
Revisar a fórmula da variação de energia térmica e suas aplicações.
Confundir capacidade térmica com calor específico ou errar a multiplicação dos valores dados para calcular a variação de energia térmica.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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