Em uma atividade de laboratório, uma amostra de água é aquecida de maneira contínua, enquanto sua temperatura…
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
Em uma atividade de laboratório, uma amostra de água é aquecida de maneira contínua, enquanto sua temperatura é registrada ao longo do tempo. No gráfico, o eixo vertical indica a temperatura da amostra e o eixo horizontal indica o tempo. Durante a ebulição, observa-se um trecho horizontal, embora o aquecimento continue, pois a energia fornecida é utilizada na mudança do estado líquido para o gasoso. Com base na definição dos eixos do gráfico, qual grandeza física é representada pela inclinação da curva no trecho analisado?
- A) Densidade média do material
- B) Calor específico da amostra
- C) Taxa de variação da temperatura
- D) Quantidade de calor fornecida
- E) Pressão de vapor da substância
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Os eixos do gráfico foram definidos no enunciado: o vertical representa a temperatura da amostra e o horizontal representa o tempo. Passo 2: A inclinação de uma curva em um gráfico de eixo vertical por eixo horizontal é dada pela variação do valor do eixo vertical dividida pela variação do eixo horizontal, ou seja, delta T dividido por delta t. Passo 3: Esse quociente é a taxa de variação da temperatura em relação ao tempo (quantos graus a amostra varia por unidade de tempo). Passo 4: Portanto, a alternativa C está correta. No trecho de ebulição, a curva é horizontal, o que indica inclinação nula, ou seja, taxa de variação da temperatura igual a zero, mesmo com o aquecimento continuando, porque a energia é usada na mudança de estado. Passo 5: A alternativa A está errada, pois densidade é massa por volume e não aparece nos eixos do gráfico. Passo 6: A alternativa B está errada, pois o calor específico relaciona a energia necessária com a variação de temperatura de uma massa, e não é a inclinação do gráfico temperatura por tempo. Passo 7: A alternativa D está errada, pois a quantidade de calor fornecida é uma grandeza acumulada ao longo do tempo, representada pela área ou pelo próprio processo, e não pela inclinação. Passo 8: A alternativa E está errada, pois a pressão de vapor não é um eixo do gráfico nem é obtida pela inclinação da curva temperatura por tempo. O gabarito oficial, letra C, está correto.
💡 Dica: Considere a relação entre temperatura e mudança de estado.
Alternativa por alternativa
O aluno associa a inclinação a uma propriedade intensiva da substância, como a densidade, sem perceber que os eixos do gráfico são temperatura e tempo.
O aluno confunde a inclinação do gráfico com o calor específico, por lembrar que ele envolve aquecimento e variação de temperatura, mas ignora que aqui o eixo horizontal é o tempo.
A inclinação de um gráfico de temperatura em função do tempo corresponde à razão entre a variação da temperatura e a variação do tempo, isto é, à taxa de variação da temperatura. No trecho horizontal observado durante a ebulição, essa taxa é nula, porque a temperatura permanece constante enquanto ocorre a mudança de estado.
O aluno pensa que, como a amostra recebe calor continuamente, a inclinação representa a quantidade de calor, quando na verdade a quantidade de calor é uma grandeza acumulada ao longo do tempo.
O aluno associa a ebulição diretamente à pressão de vapor e supõe que o gráfico mostra essa grandeza, sem analisar o que os eixos representam.
Por que engana: Confundir a inclinação do gráfico com propriedades que nao dependem da taxa de variacao da temperatura, como densidade ou volume.
Raio-X da questão
mudança de estado
avaliacao
grafico temperatura tempo · mudanca de estado da materia
Revisar as grandezas relacionadas a mudanças de estado da matéria.
Confundir a inclinação do gráfico com propriedades que nao dependem da taxa de variacao da temperatura, como densidade ou volume.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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