Um estudante decide construir um aquecedor solar utilizando garrafas PET. Ele quer saber quantos joules são…
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 estudante decide construir um aquecedor solar utilizando garrafas PET. Ele quer saber quantos joules são necessários para elevar a temperatura de 2 kg de água de 20°C a 60°C. Calcule a energia térmica necessária, sabendo que o calor específico da água é 4.186 J/(kg·°C).
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
A energia térmica necessária é calculada pela fórmula Q = m·c·?T, onde m = 2 kg, c = 4.186 J/(kg·°C) e ?T = 60°C - 20°C = 40°C. Assim, Q = 2·4.186·40 = 33488 J. Portanto, são necessários 33.488 joules.
Explicação
Para calcular a energia térmica necessária, utiliza-se a fórmula Q = m·c·?T, onde m representa a massa da água, c é o calor específico e ?T é a variação de temperatura. Ao substituir os valores dados, obtemos a quantidade de energia necessária para aquecer a água na temperatura desejada. O resultado final expressa a energia em joules, que é a unidade padrão para medir calor.
Raio-X da questão
calor específico da água
avaliacao
calor específico · transformação de energia
Revisar a fórmula de cálculo de calor específico e suas aplicações.
O aluno pode confundir a fórmula do calor específico e aplicar incorretamente os valores, resultando em um cálculo errado da energia térmica necessária.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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