Qual a quantidade de calor liberada quando 20 g de vapor d'água se condensam à 100 °C? (Calor latente de…
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
Qual a quantidade de calor liberada quando 20 g de vapor d'água se condensam à 100 °C? (Calor latente de vaporização Lv = 2260 kJ·kg?¹). Valor em kJ.
- A) Q = 60 kJ, pois vapor d'água sempre libera calor em maior quantidade.
- B) Q = 45,2 kJ liberados
- C) Q = 100 kJ, considerando uma superprodução de energia na condensação.
- D) Q = 10 kJ, pois a condensação do vapor é muito baixa.
- E) Q = 35 kJ, resultado da média entre calor latente e massa.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A massa de vapor é m = 20 g, e o calor latente de vaporização é Lv = 2260 kJ/kg (o símbolo kJ·kg?¹ no enunciado é kJ·kg^-1). Na condensação, o vapor libera a mesma quantidade de calor que é absorvida na vaporização, por isso usamos o mesmo Lv. Passo 2: Converta a massa para quilogramas, pois Lv está em kJ/kg. 20 g = 0,020 kg. Passo 3: Aplique a fórmula do calor latente, Q = m * Lv. Q = 0,020 * 2260 = 45,2 kJ. Passo 4: Como a condensação é a passagem de vapor para líquido, o calor é liberado, o que confirma a resposta com o sentido pedido no enunciado. Passo 5: Conclusão: a alternativa correta é a B, Q = 45,2 kJ liberados, que coincide com o gabarito oficial. A alternativa A está errada, pois o calor liberado depende da massa e do Lv, não de uma suposta regra geral sobre vapor. A alternativa C está errada, pois não existe superprodução de energia na condensação; o valor correto é 45,2 kJ. A alternativa D está errada, pois a condensação não tem calor pequeno, e 10 kJ não resulta de m * Lv. A alternativa E está errada, pois o calor latente não é calculado por média entre Lv e massa; a operação correta é o produto.
💡 Dica: Calcule usando a fórmula Q = m * Lv.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que vapor d'água libera sempre mais calor que outras substâncias, independentemente da massa e do calor latente. Assim, não aplica a fórmula Q = m * Lv.
Q = m·Lv com m = 0,020 kg: Q = 0,020·2260 = 45,2 kJ liberados pela condensação.
O aluno imagina que a condensação produz energia extra, como uma superprodução, em vez de apenas liberar o calor latente já armazenado. Esse raciocínio ignora a relação com a massa.
Por que engana: Confundir a quantidade de calor liberada com a massa do vapor, resultando em um valor incorreto.
O aluno supõe que, por a condensação ser um processo 'suave', o calor liberado deve ser pequeno, e chega a 10 kJ sem multiplicar corretamente a massa pelo Lv.
O aluno tenta calcular o calor como média entre o calor latente e a massa, em vez de multiplicá-los. Essa operação não corresponde à definição de calor latente.
Raio-X da questão
calor de condensação
avaliacao
calor latente de vaporização · unidades de medida de calor
Revisar o conceito de calor latente e suas aplicações.
Confundir a quantidade de calor liberada com a massa do vapor, resultando em um valor incorreto.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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