Em uma atividade de laboratório sobre o consumo de energia em processos domésticos, uma amostra de 200 g de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade de laboratório sobre o consumo de energia em processos domésticos, uma amostra de 200 g de água é aquecida, sem perdas de calor para o ambiente, de 20 °C até 80 °C. O calor específico da água é 4,18 J/(g·°C). Com base nos dados do experimento, qual é a quantidade de calor absorvida pela água durante o aquecimento?
- A) 836 J
- B) 66.880 J
- C) 5.016 J
- D) 50.160 J
- E) 16.720 J
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. Massa m = 200 g, calor específico c = 4,18 J/(g·°C), temperatura inicial 20 °C e temperatura final 80 °C.
- Calcule a variação de temperatura: ΔT = 80 - 20 = 60 °C.
- Aplique a fórmula do calor sensível: Q = m · c · ΔT.
- Substitua os valores: Q = 200 · 4,18 · 60 = 836 · 60 = 50.160 J.
- Conclusão: a quantidade de calor absorvida pela água é 50.160 J, correspondente à alternativa D, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A) 836 J foi obtido apenas com m · c, esquecendo de multiplicar pela variação de temperatura. B) 66.880 J usou a temperatura final de 80 °C no lugar da variação de 60 °C. C) 5.016 J usou ΔT = 6 °C, um erro de cálculo ao lidar com a variação de temperatura. E) 16.720 J usou a temperatura inicial de 20 °C no lugar da variação de temperatura.
💡 Dica: Calcule a variação de temperatura e aplique a fórmula Q = mcΔT.
Alternativa por alternativa
O aluno calculou apenas o produto massa vezes calor específico, esquecendo de multiplicar pela variação de temperatura, como se a água absorvesse 1 °C de aquecimento.
O aluno multiplicou a massa e o calor específico pela temperatura final de 80 °C, em vez de usar a variação de 60 °C entre o estado final e o inicial.
O aluno chegou a um fator de temperatura de 6 °C em vez de 60 °C, provavelmente por descuido de zero na subtração ou na multiplicação final.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula do calor específico e aplicar incorretamente os valores, resultando em um cálculo errado da quantidade de calor.
A quantidade de calor sensível é calculada por Q = m·c·ΔT. A variação de temperatura é ΔT = 80 − 20 = 60 °C. Assim, Q = 200 g · 4,18 J/(g·°C) · 60 °C = 50.160 J.
O aluno usou a temperatura inicial de 20 °C como se fosse a variação de temperatura, sem subtrair dela a temperatura inicial da final.
Raio-X da questão
calor específico
avaliacao
calor específico · cálculo de calor
Revisar a fórmula de cálculo de calor e calor específico.
O aluno pode confundir a fórmula do calor específico e aplicar incorretamente os valores, resultando em um cálculo errado da quantidade de calor.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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