Calcule a energia necessária para aquecer 0,50 kg de água de 20 °C a 80 °C. Use c = 4200 J·kg?¹·K?¹.
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
Calcule a energia necessária para aquecer 0,50 kg de água de 20 °C a 80 °C. Use c = 4200 J·kg?¹·K?¹.
- A) 60 kJ
- B) 1,26×10^5 J (126 kJ)
- C) 3,15 x 10^2 J
- D) 1,00 x 10^6 J
- E) 4,20 x 10^5 J
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa m = 0,50 kg, temperatura inicial 20 °C, temperatura final 80 °C e calor específico c = 4200 J/(kg·K). Passo 2: Calcule a variação de temperatura: ΔT = 80 - 20 = 60 K. Passo 3: Aplique a equação do calor sensível Q = m·c·ΔT. Passo 4: Substitua os valores: Q = 0,50 × 4200 × 60. Passo 5: Faça a conta: 0,50 × 4200 = 2100 e 2100 × 60 = 126000 J, ou seja, 1,26×10^5 J ou 126 kJ. Resposta: alternativa B, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A) 60 kJ é apenas o valor de ΔT com um fator de 1000, sem massa nem calor específico. C) 3,15×10^2 J é muito pequeno e resulta de um erro de cálculo. D) 1,00×10^6 J é grande demais e vem de erro na conversão de unidades. E) 4,20×10^5 J equivale a c×100, ou seja, usa uma variação de temperatura de 100 K e ignora a massa.
💡 Dica: Use a fórmula Q = mcΔT para calcular a energia.
Alternativa por alternativa
Provavelmente usou apenas a variação de temperatura multiplicada por 1000, ignorando a massa e o calor específico da água.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula do calor específico e aplicar incorretamente os valores, resultando em um cálculo errôneo da energia necessária.
Q = m·c·?T = 0,50·4200·(80-20) = 0,50·4200·60 = 126000 J = 126 kJ.
Provavelmente errou o cálculo do produto m·c·ΔT ou a potência de 10 ao final, perdendo ordens de grandeza no resultado.
Provavelmente misturou unidades ao converter a massa ou a energia e obteve uma potência de 10 muito maior que a correta.
Provavelmente calculou ΔT como 80 + 20 = 100 em vez de 80 - 20 = 60, ou esqueceu de multiplicar pela massa.
Raio-X da questão
calor específico
avaliacao
calor específico · cálculo de energia
Revisar a fórmula de calor específico e suas aplicações.
O aluno pode confundir a fórmula do calor específico e aplicar incorretamente os valores, resultando em um cálculo errôneo da energia necessária.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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