Em uma aula prática de Biologia, uma turma aqueceu água destilada em um recipiente aberto, ao nível do mar…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma aula prática de Biologia, uma turma aqueceu água destilada em um recipiente aberto, ao nível do mar, para preparar um banho-maria usado no aquecimento de uma cultura microbiana. O sensor registrou aumento da temperatura de 25 °C até 100 °C. Depois disso, mesmo com a fonte de calor ligada por mais seis minutos, a temperatura permaneceu em 100 °C, enquanto se observava intensa formação de bolhas e vapor. Nesse intervalo, a água continuou recebendo energia térmica. Com base no texto, qual fenômeno explica a permanência da temperatura da água em 100 °C durante o fornecimento contínuo de calor?
- A) A água está mantendo a temperatura constante porque a fonte de calor deixou de transferir energia ao recipiente.
- B) A água está aumentando sua massa durante o aquecimento, compensando a energia recebida e estabilizando a temperatura.
- C) A água está sofrendo resfriamento progressivo, pois a formação de vapor retira energia térmica do recipiente.
- D) A água está passando do estado líquido para o gasoso, utilizando a energia recebida no processo de vaporização.
- E) A água está recebendo energia sem alterar sua estrutura física, elevando apenas a quantidade de calor armazenada.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique o que acontece com a temperatura. A água sobe de 25 °C até 100 °C, e depois, mesmo recebendo calor por mais seis minutos, a temperatura não passa de 100 °C. Ao mesmo tempo, há formação intensa de bolhas e vapor.
- Relacione a energia recebida com a mudança de estado. Quando a água recebe calor, essa energia pode aumentar a temperatura (energia de agitação das moléculas) ou ser usada para mudar o estado físico. No nível do mar, em recipiente aberto, a água ferve a 100 °C, e durante a ebulição a energia fornecida é usada para romper as ligações que mantêm as moléculas no estado líquido, transformando-as em vapor.
- Conclua o fenômeno. A permanência da temperatura em 100 °C com fornecimento contínuo de calor é explicada pela vaporização (ebulição): a água passa do estado líquido para o gasoso consumindo a energia recebida. Por isso a alternativa D é a correta, e ela coincide com o gabarito oficial.
- Analise as demais alternativas. A) está errada, pois o texto diz que a água continua recebendo energia térmica, e a fonte de calor continua ligada. B) está errada, pois a massa de água não aumenta durante o aquecimento; a energia não cria matéria. C) está errada, pois o vapor não retira energia do recipiente de forma a resfriar a água; a energia é absorvida pela água. E) está errada, pois a energia recebida está sendo usada para mudar a estrutura física (estado de agregação), e não apenas para elevar a quantidade de calor armazenada, que não é um conceito adequado, já que calor não é armazenado como grandeza no corpo.
💡 Dica: Entenda que temperatura constante indica mudança de fase.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a temperatura se mantém porque o calor deixou de ser fornecido, ignorando que o enunciado afirma que a fonte continuou ligada e a água continuou recebendo energia.
O aluno imagina que a energia recebida aumenta a massa da água, como se a energia se transformasse em matéria, e não percebe que a massa da água não varia de forma relevante no aquecimento.
O aluno pensa que o vapor que se forma retira calor do recipiente e resfria a água, invertendo o sentido da transferência de energia que está sendo fornecida pela fonte.
Ao atingir a temperatura de ebulição, a água, sob a pressão atmosférica indicada, começa a mudar do estado líquido para o gasoso. Durante essa mudança, a energia fornecida é empregada principalmente para vencer as interações entre as moléculas, e não para aumentar a temperatura. Por isso, o gráfico apresenta um trecho horizontal, associado ao calor latente de vaporização.
O aluno entende que a água pode receber energia sem mudar sua estrutura física e que a energia se acumula como quantidade de calor, desconsiderando que a temperatura constante indica que a energia está sendo usada na mudança de estado.
Raio-X da questão
mudança de fase, temperatura constante
avaliacao
mudança de fase · temperatura constante
Revisar conceitos de mudança de fase e calor latente.
Confundir a mudança de fase com o aumento da temperatura, acreditando que a temperatura deve sempre aumentar durante o aquecimento.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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