Em uma atividade de laboratório, uma turma aqueceu água pura em um recipiente aberto, ao nível do mar, sob…
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 turma aqueceu água pura em um recipiente aberto, ao nível do mar, sob pressão atmosférica constante. O termômetro registrou 25 °C no início, 100 °C quando surgiram bolhas em todo o líquido e 100 °C durante os oito minutos seguintes, enquanto a água continuava recebendo calor e parte dela se transformava em vapor. Com base nessa situação, qual comportamento da temperatura da água ocorre durante a ebulição, enquanto ainda houver líquido no recipiente?
- A) Diminui gradualmente durante a ebulição.
- B) Oscila continuamente durante a ebulição.
- C) Aumenta continuamente durante a ebulição.
- D) Mantém-se em 100 °C durante a ebulição.
- E) Cai para a temperatura ambiente durante a ebulição.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Leia o enunciado com atenção. A água é aquecida ao nível do mar, em recipiente aberto, sob pressão atmosférica constante. O termômetro marca 25 °C no início, 100 °C quando surgem bolhas em todo o líquido, e 100 °C durante os oito minutos seguintes, enquanto a água continua recebendo calor e parte dela vira vapor.
- Relacione os dados ao conceito de ebulição. Durante a mudança de fase, o calor fornecido é usado para romper as ligações que mantêm as moléculas do líquido juntas (energia de mudança de estado), e não para aumentar a agitação térmica. Por isso, enquanto ainda houver líquido, a temperatura permanece constante na temperatura de ebulição, que é 100 °C sob pressão de 1 atm.
- Interprete o intervalo de oito minutos. Como o termômetro continua marcando 100 °C mesmo com o recebimento contínuo de calor, a temperatura não sobe enquanto houver mistura de líquido e vapor.
- Conclusão. A temperatura se mantém em 100 °C durante a ebulição, alternativa D, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as demais estão erradas. A: a temperatura não diminui, pois o calor continua sendo fornecido e a água não perde energia térmica para o ambiente de forma que a faça cair. B: não há oscilação, pois a pressão é constante e a temperatura de ebulição é fixa. C: a temperatura só aumenta antes da ebulição, não durante ela, pois o calor é usado na mudança de estado. E: a água não volta à temperatura ambiente, já que está sendo aquecida continuamente.
💡 Dica: Considere o que você sabe sobre mudanças de estado da água.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que, como parte da água evapora, a temperatura do líquido restante deve cair, como ocorre com a sensação de frescor na evaporação do suor.
Por que engana: Achar que a temperatura aumenta ou diminui durante a vaporizacao, nao reconhecendo que ela permanece constante enquanto ocorre a mudanca de estado.
O aluno imagina que o borbulhar intenso e o movimento das bolhas provocam variações de temperatura, confundindo a agitação visível do líquido com oscilações do termômetro.
O aluno supõe que, como a água continua recebendo calor, sua temperatura deve subir continuamente, sem considerar que o calor é usado na mudança de estado.
Ao atingir o ponto de ebulição nas condições informadas, a energia fornecida passa a ser utilizada predominantemente para vencer as interações entre as moléculas e promover a mudança do estado líquido para o gasoso. Por isso, enquanto ainda houver água líquida e a pressão permanecer constante, a temperatura se mantém em 100 °C.
O aluno pensa que, ao ferver, a água esfria até a temperatura do ambiente, confundindo a retirada de calor do líquido na evaporação com a perda de calor para o meio.
Raio-X da questão
vaporização da água
avaliacao
mudancas de estado da materia · calor latente
Revisar as mudanças de estado físico da água e suas características.
Achar que a temperatura aumenta ou diminui durante a vaporizacao, nao reconhecendo que ela permanece constante enquanto ocorre a mudanca de estado.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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