Uma máquina térmica recebe 5000 J de calor e realiza 1500 J de trabalho. Qual é a quantidade de calor…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma máquina térmica recebe 5000 J de calor e realiza 1500 J de trabalho. Qual é a quantidade de calor rejeitado?
- A) 3500 J
- B) 1500 J
- C) 5000 J
- D) 2000 J
- E) 4000 J
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A máquina recebe Q_entrada = 5000 J de calor e realiza W = 1500 J de trabalho. Pede-se o calor rejeitado, Q_rejeitado.
- Aplique a primeira lei da termodinâmica para máquinas térmicas (ciclo): a energia que entra como calor é dividida entre o trabalho realizado e o calor rejeitado, ou seja, Q_entrada = W + Q_rejeitado.
- Isole o calor rejeitado: Q_rejeitado = Q_entrada - W = 5000 - 1500 = 3500 J.
- Confira o resultado: 1500 + 3500 = 5000 J, que é exatamente o calor recebido, o que confirma a conta.
- Por que as outras não servem. B (1500 J) é o trabalho, não o calor rejeitado. C (5000 J) é o calor recebido, e nada dele foi rejeitado sem antes gerar trabalho. D (2000 J) resulta de subtrair o trabalho duas vezes, o que não corresponde à lei de conservação de energia. E (4000 J) não é compatível com nenhuma subtração correta dos dados do enunciado.
- Conclusão. O calor rejeitado é 3500 J, alternativa A, que coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Use a primeira lei da termodinâmica para calcular o calor rejeitado.
Alternativa por alternativa
Cálculo correto do calor rejeitado.
Confunde o calor rejeitado com o trabalho realizado, tomando o valor do trabalho como resposta direta, sem fazer o balanço de energia.
Supõe que todo o calor recebido é rejeitado, ignorando que parte dele é convertida em trabalho.
Subtrai o trabalho duas vezes (5000 - 1500 - 1500), aplicando mal a relação Q_entrada = W + Q_rejeitado.
Por que engana: Confundir calor recebido com trabalho realizado, somando ou subtraindo incorretamente os valores de energia.
Faz uma subtração com erro de cálculo ou leitura, como usar 1000 no lugar de 1500 e obter 5000 - 1000 = 4000.
Raio-X da questão
máquina térmica
avaliacao
primeira lei da termodinamica · conservacao de energia
Revisar a primeira lei da termodinâmica e suas aplicações.
Confundir calor recebido com trabalho realizado, somando ou subtraindo incorretamente os valores de energia.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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