Um coletor solar entregou Q = 4,00×10^5 J que se deseja armazenar em um PCM. O calor latente do PCM na fusão é…
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 coletor solar entregou Q = 4,00×10^5 J que se deseja armazenar em um PCM. O calor latente do PCM na fusão é L = 2,00×10^5 J·kg?¹. Calcule a massa de PCM necessária (kg).
- A) m = 3,00 kg
- B) m = 4,00 kg
- C) m = 2,00 kg
- D) m = 1,00 kg
- E) m = 0,50 kg
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A energia armazenada e Q = 4,00×10^5 J e o calor latente de fusão do PCM é L = 2,00×10^5 J/kg. Queremos a massa m. Passo 2: Lembre a relação entre calor latente, massa e energia na mudança de fase: Q = m·L, pois a energia absorvida na fusão é proporcional à massa que muda de estado. Passo 3: Isole a massa: m = Q/L. Passo 4: Substitua os valores: m = (4,00×10^5 J)/(2,00×10^5 J/kg). As potências de 10 se cancelam, restando m = 4,00/2,00 = 2,00 kg. Passo 5: Conclusão: a massa necessária é 2,00 kg, o que corresponde à alternativa C, igual ao gabarito oficial. Passo 6: Por que as outras estão erradas: A (3,00 kg) não resulta da divisão de Q por L; B (4,00 kg) usa apenas o número de Q como se fosse a massa; D (1,00 kg) dividiria Q por um valor quatro vezes maior que o correto; E (0,50 kg) inverte a operação, calculando L/Q.
💡 Dica: Use a fórmula m = Q / L para calcular a massa.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente fez uma conta de divisão incorreta ou somou valores em vez de dividir, chegando a 3 kg sem relação com 4,00×10^5 dividido por 2,00×10^5.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre calor e massa, aplicando a fórmula de forma incorreta e obtendo um valor que não corresponde à massa correta do PCM.
O aluno tomou o valor numérico 4,00 da energia como se fosse a massa, ignorando a relação Q = m·L e as potências de 10 que se cancelam.
Energia armazenada Q = m L ? m = Q / L = 4,00×10^5 J / 2,00×10^5 J·kg?¹ = 2,00 kg.
O aluno errou a divisão ao calcular Q/L, obtendo 1,00 kg, o que indica que dividiu 4,00 por um valor incorreto ou simplificou os números de forma equivocada.
O aluno inverteu a fórmula e calculou L/Q = 2,00×10^5 / 4,00×10^5 = 0,50 kg, em vez de Q/L, não compreendendo que a massa é a energia dividida pelo calor latente.
Raio-X da questão
calor latente e massa
avaliacao
calor latente · massa e energia
Revisar a relação entre calor, massa e calor latente.
O aluno pode confundir a relação entre calor e massa, aplicando a fórmula de forma incorreta e obtendo um valor que não corresponde à massa correta do PCM.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Em uma atividade de Química sobre combustíveis, uma equipe utilizou um calorímetro previamente calibrado, no qual toda a…
- Sob o teto de um ginásio de gelo, atletas disputam uma partida de curling. Uma das pedras de granito, de massa 20 kg e…
- Em um experimento escolar, uma amostra aquecida a 80 °C é colocada em 200 mL de água a 25 °C dentro de um calorímetro…
- Em uma fábrica de cimento, o calcário é aquecido em fornos para produzir materiais usados na construção civil. Durante…
- Em atendimento a lesões esportivas, existem bolsas instantâneas que esfriam quando são ativadas. Em muitos modelos, esse…
- Em uma campanha sobre saúde auditiva, adota-se a regra: 85 dB por 8 h; a cada aumento de 3 dB, o tempo máximo seguro cai…
Todas as questões de Calor Sensível, Latente e Trocas de Calor
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog
