Em um laboratório de biotecnologia, uma amostra de células é mantida em um recipiente com gelo para evitar seu…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um laboratório de biotecnologia, uma amostra de células é mantida em um recipiente com gelo para evitar seu aquecimento durante o transporte. O gelo permanece a 0 °C enquanto derrete. Para estimar a energia térmica absorvida nesse processo, considere que a amostra utiliza 100 g de gelo e que o calor latente de fusão da água é 334 J/g. Com base no texto, qual é a quantidade de energia térmica absorvida pelo gelo para derreter completamente, em joules?
- A) 334 J
- B) 3 340 J
- C) 33 400 J
- D) 16 700 J
- E) 334 000 J
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A massa de gelo é 100 g e o calor latente de fusão da água é 334 J/g. Como o gelo permanece a 0 °C enquanto derrete, toda a energia absorvida é usada na mudança de fase, e não no aquecimento da água.
- Use a fórmula do calor latente: Q = m x L, em que m é a massa e L é o calor latente.
- Substitua os valores: Q = 100 g x 334 J/g = 33 400 J.
- Confira a unidade. Grama vezes joule por grama resulta em joule, por isso a resposta está em joules, como pede a questão.
- Compare com as alternativas. A alternativa C (33 400 J) corresponde ao resultado obtido, e o gabarito oficial também indica C. Por isso, a resposta está correta.
- Por que as outras estão erradas: A (334 J) corresponde a apenas 1 g de gelo; B (3 340 J) erra a ordem de grandeza por um fator de 10; D (16 700 J) corresponde à metade do valor correto, como se a massa fosse 50 g; E (334 000 J) converte a massa para o valor errado de 1000 vezes maior, como se fossem 1000 g.
💡 Dica: Calcule a quantidade de calor usando a fórmula Q = m * L.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula apenas o valor do calor latente por grama, esquecendo de multiplicar pela massa de 100 g.
O aluno erra a multiplicação e obtém um valor dez vezes menor que o correto, provavelmente por um erro na contagem de zeros.
Durante a fusão, o gelo permanece a 0 °C e absorve calor latente. A quantidade de energia é calculada por Q = m · L, em que m = 100 g e L = 334 J/g. Assim, Q = 100 · 334 = 33 400 J.
O aluno usa uma massa de 50 g ou divide o resultado por 2, possivelmente por confundir a massa com metade dela ou por aplicar uma divisão desnecessária.
O aluno multiplica por 1000 ao converter unidades, tratando os 100 g como 100 000 g ou usando kg de forma incorreta.
Por que engana: Confundir calor sensivel com calor latente, calculando a energia para aquecer em vez de derreter o gelo.
Raio-X da questão
calor de fusão
avaliacao
calor de fusao · conversao de unidades
Revisar o conceito de calor de fusão e suas aplicações.
Confundir calor sensivel com calor latente, calculando a energia para aquecer em vez de derreter o gelo.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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