Em uma atividade de laboratório, uma amostra de gelo permanece a 0 °C enquanto recebe energia de um aquecedor…
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
Em uma atividade de laboratório, uma amostra de gelo permanece a 0 °C enquanto recebe energia de um aquecedor. Durante 5 minutos, parte do gelo se transforma em água, mas a temperatura não se altera. Para fundir completamente 1,0 kg de gelo a 0 °C, são necessários aproximadamente 334 kJ de energia transferida ao sistema. Com base nessa situação, qual é a denominação correta da energia transferida ao gelo durante a mudança de estado, enquanto sua temperatura permanece constante?
- A) Calor sensível de aquecimento
- B) Energia elétrica armazenada
- C) Calor latente de fusão
- D) Energia química de combustão
- E) Trabalho mecânico de compressão
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique o fenômeno descrito. O gelo está a 0 °C, recebe energia e parte dele se transforma em água, mas a temperatura não muda. Isso significa que a energia não está elevando a temperatura, e sim sendo usada para romper as ligações que mantêm o gelo sólido, ou seja, a mudança de estado de sólido para líquido, chamada fusão.
- Relembre o conceito. Quando uma substância muda de estado físico sem variar a temperatura, a energia absorvida é chamada calor latente. No caso da fusão de sólido para líquido, trata-se do calor latente de fusão. O valor dado no enunciado, 334 kJ por quilograma, é justamente o calor latente de fusão do gelo, pois é a energia necessária para fundir 1,0 kg de gelo a 0 °C.
- Compare com as alternativas. A alternativa C, calor latente de fusão, descreve exatamente a energia transferida durante a mudança de estado com temperatura constante, e por isso está correta.
- Analise as demais. A alternativa A está errada porque o calor sensível é o que altera a temperatura do corpo, o que não ocorre aqui. A alternativa B está errada porque não há energia elétrica armazenada no gelo; a energia vem de um aquecedor, mas o que se pergunta é o nome da energia absorvida na mudança de estado. A alternativa D está errada porque não há combustão nem reação química envolvida. A alternativa E está errada porque não há compressão nem trabalho mecânico sobre o gelo.
- Conclusão. O gabarito oficial C está correto, e a denominação adequada para essa energia é calor latente de fusão.
💡 Dica: Lembre-se do conceito de calor latente.
Alternativa por alternativa
O aluno associa qualquer energia recebida por um corpo ao aquecimento e à elevação da temperatura, sem perceber que a temperatura permanece constante durante a mudança de estado.
Por que engana: Confundir energia térmica com energia cinética ou potencial durante a fusão do gelo, pensando que o movimento das particulas ou a posicao sao os fatores principais.
O aluno interpreta que, por a energia vir de um aquecedor elétrico, ela deve ser classificada como energia elétrica armazenada, confundindo a origem da energia com o processo físico ocorrido no gelo.
Durante a fusão, a energia recebida pelo gelo é utilizada principalmente para vencer as interações entre as moléculas e promover a mudança do estado sólido para o líquido, sem aumento da temperatura. Essa energia é denominada calor latente de fusão.
O aluno associa a transferência de energia a uma reação química, como a combustão, sem perceber que a fusão é uma mudança física de estado, sem alteração da composição do gelo.
O aluno entende que qualquer transferência de energia a um sistema deve corresponder a trabalho mecânico, sem distinguir trabalho de calor e sem reconhecer que não há compressão no processo descrito.
Raio-X da questão
fusão do gelo
avaliacao
mudancas de estado da materia · energia termica e calor
Revisar o conceito de calor latente e mudanças de estado físico.
Confundir energia térmica com energia cinética ou potencial durante a fusão do gelo, pensando que o movimento das particulas ou a posicao sao os fatores principais.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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