Um cubo de madeira tem massa m = 0,200 kg e calor específico c = 1,70×10^3 J/(kg·K). Calcule a energia térmica…
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 cubo de madeira tem massa m = 0,200 kg e calor específico c = 1,70×10^3 J/(kg·K). Calcule a energia térmica Q necessária para aquecê-lo de 20 °C para 60 °C. Use Q = m·c·?T (J).
- A) Q = 1,36×10^4 J (absorvido).
- B) Q = 6,80×10^3 J (liberado)
- C) Q = 1,00×10^4 J (absorvido)
- D) Q = 2,72×10^4 J (absorvido)
- E) Q = 1,60×10^4 J (liberado)
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A massa é m = 0,200 kg, o calor específico é c = 1,70×10^3 J/(kg·K), a temperatura inicial é 20 °C e a final é 60 °C. Passo 2: Calcule a variação de temperatura, que é a final menos a inicial: ?T = 60 - 20 = 40 K (ou °C, pois a variação é igual nas duas escalas). Passo 3: Aplique a fórmula Q = m·c·?T. Q = 0,200 × 1,70×10^3 × 40. Passo 4: Multiplique 0,200 × 1,70×10^3 = 340 J/K e depois 340 × 40 = 13.600 J, ou seja, Q = 1,36×10^4 J. Passo 5: Como o cubo foi aquecido, ele recebeu energia do ambiente, então o calor é absorvido. A alternativa A traz exatamente esse valor e esse sentido, por isso ela está correta e coincide com o gabarito oficial. Passo 6: Por que as outras estão erradas: a B usa ?T = 20 e ainda diz liberado, o que contradiz o aquecimento; a C tem valor que não corresponde ao produto m·c·40; a D corresponde a usar 60 + 20 = 80 em vez da diferença; a E tem valor incompatível com o cálculo e indica calor liberado, que seria um resfriamento.
💡 Dica: Calcule a variação de temperatura e aplique na fórmula de calor.
Alternativa por alternativa
?T = 60-20 = 40 K; Q = m·c·?T = 0,200·1,70×10^3·40 = 1,36×10^4 J.
O aluno usou a temperatura inicial (20) como se fosse a variação de temperatura e ainda associou o aquecimento a calor liberado, trocando o sentido da transferência de energia.
O aluno errou o cálculo do produto m·c·?T, chegando a um valor arredondado que não corresponde a 0,200 × 1,70×10^3 × 40.
Por que engana: Confundir a fórmula e calcular a energia térmica usando a temperatura final errada ou a massa incorretamente.
O aluno somou as temperaturas (60 + 20 = 80) em vez de subtraí-las para obter a variação de temperatura, o que dobra o resultado aproximadamente.
O aluno interpretou que a energia era liberada pelo corpo, confundindo aquecimento com resfriamento, e também obteve um valor numérico que não corresponde ao produto correto.
Raio-X da questão
calor específico
avaliacao
calor específico · cálculo de variação de temperatura
Revisar a fórmula de calor específico e suas aplicações.
Confundir a fórmula e calcular a energia térmica usando a temperatura final errada ou a massa incorretamente.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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