Ao derreter 100,0 g de gelo (H2O(s)) em água líquida dentro de um recipiente totalmente fechado, o que ocorre…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Ao derreter 100,0 g de gelo (H2O(s)) em água líquida dentro de um recipiente totalmente fechado, o que ocorre com a massa total do sistema? Indique se a mudança é reversível e justifique.
- A) A massa total diminui para 95,0 g devido à perda de calor do sistema.
- B) A massa total se torna 1000 g por conta do calor da reação.
- C) O gelo se transforma em gás e a massa total é 100,0 g de gás.
- D) Sim — mudança de estado reversível; massa total permanece 100,0 g.
- E) A massa total aumenta para 105,0 g por causa do vapor de água gerado.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique o fenômeno. Ao derreter gelo (H2O sólido) em água líquida, ocorre fusão, uma mudança de estado física. A substância continua sendo água, com a mesma composição química, apenas passando de sólido para líquido.
- Analise a massa total. Como o recipiente está totalmente fechado, nenhuma matéria entra ou sai do sistema. Pela lei de conservação da massa (Lavoisier), a massa total permanece 100,0 g antes e depois da fusão.
- Analise a reversibilidade. A fusão é reversível, pois ao retirar calor do sistema a água líquida volta a solidificar (congelamento), restaurando o gelo original. Mudanças de estado físico são, em geral, reversíveis, enquanto transformações químicas com formação de novas substâncias nem sempre o são.
- Conclusão. A alternativa D afirma que a mudança é reversível e que a massa total permanece 100,0 g, o que está correto. O gabarito oficial D está correto.
- Por que as outras estão erradas. A: a massa não diminui, pois não há perda de matéria em sistema fechado, e o calor não é matéria. B: o calor não adiciona massa ao sistema e não há reação química que gere 900 g de matéria. C: o gelo derretendo não vira gás, e a fusão não produz vapor. E: não há vapor sendo gerado, e a massa total não aumenta, pois não entra matéria no sistema.
💡 Dica: Considere a conservação da massa e a reversibilidade das mudanças de estado.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que o calor que sai ou entra no sistema carrega massa, ou que a energia perdida reduz a quantidade de matéria. Ele confunde energia térmica com matéria.
Por que engana: Confundir a perda de calor com a diminuição da massa total, acreditando que a massa se reduz durante a mudança de estado.
O aluno supõe que o calor fornecido à mistura gera massa adicional, como se a energia se transformasse em matéria. Além disso, pode ter lido 1000 g como se fosse a massa real, sem considerar a conservação da massa.
O aluno confunde fusão com sublimação ou ebulição, achando que o gelo vira gás ao derreter. Ele também não percebe que a fusão ocorre em fase líquida, sem formar vapor.
Derretimento é mudança física (H2O(s) ? H2O(l)) sem transformação química. Em sistema fechado não há troca de matéria, portanto a massa total se conserva (100,0 g). O processo é reversível por solidificação.
O aluno imagina que o vapor de água é gerado e se soma à massa original, ignorando que o sistema é fechado e que a fusão não produz vapor. Ele aplica a intuição de que a água aquecida 'cria' algo novo.
Raio-X da questão
mudança de estado da matéria
avaliacao
mudança de estado da matéria · conservação da massa
Revisar os princípios da conservação da massa e mudanças de estado físico.
Confundir a perda de calor com a diminuição da massa total, acreditando que a massa se reduz durante a mudança de estado.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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