Em uma aula sobre o controle da temperatura corporal, uma turma realizou uma atividade experimental para…
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
Em uma aula sobre o controle da temperatura corporal, uma turma realizou uma atividade experimental para compreender a transferência de energia térmica. Em um recipiente aberto, foram colocados 200 g de água inicialmente a 20 °C. Após o fornecimento de energia por uma resistência elétrica, a temperatura da água atingiu 80 °C. Considere que não houve mudança de estado físico nem perdas de calor para o ambiente e que o calor específico da água é 4,18 J/(g·°C). Com base nos dados do experimento, qual foi a quantidade de calor fornecida à água?
- A) 250,8 J
- B) 83.600 J
- C) 50.160 J
- D) 66.880 J
- E) 5.016 J
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa m = 200 g, temperatura inicial 20 °C, temperatura final 80 °C e calor específico c = 4,18 J/(g·°C). Não há mudança de estado nem perdas, então todo o calor fornecido vai para aquecer a água.
- Calcule a variação de temperatura: ΔT = 80 - 20 = 60 °C.
- Aplique a equação do calor sensível: Q = m · c · ΔT = 200 · 4,18 · 60.
- Faça a conta: 200 · 4,18 = 836; 836 · 60 = 50.160. Portanto Q = 50.160 J, que corresponde à alternativa C.
- Por que as outras estão erradas: a A (250,8 J) é apenas c · ΔT, esquecendo a massa; a B (83.600 J) usa ΔT = 100 °C, somando as temperaturas em vez de subtraí-las; a D (66.880 J) usa ΔT = 80 °C, ou seja, ignora a temperatura inicial; a E (5.016 J) equivale a usar a massa como 20 g, um erro de posição decimal. O gabarito oficial C está correto.
💡 Dica: Calcule a quantidade de calor usando a fórmula Q = m * c * ΔT.
Alternativa por alternativa
O aluno calculou apenas o produto c · ΔT (4,18 · 60 = 250,8) e esqueceu de multiplicar pela massa de 200 g, que é parte da fórmula Q = m · c · ΔT.
O aluno usou uma variação de temperatura de 100 °C, possivelmente somando 80 + 20 em vez de subtrair a temperatura inicial da final.
A quantidade de calor sensível é calculada por Q = m · c · ΔT. A variação de temperatura foi ΔT = 80 − 20 = 60 °C. Assim, Q = 200 g · 4,18 J/(g·°C) · 60 °C = 50.160 J.
O aluno considerou ΔT igual à temperatura final (80 °C), ignorando que a água já começou a 20 °C e que o aquecimento foi apenas de 60 °C.
O aluno calculou corretamente o ΔT de 60 °C, mas usou massa de 20 g em vez de 200 g, cometendo erro de posição da vírgula ou do zero na massa.
Por que engana: Confundir a formula do calor sensivel ou nao converter unidades corretamente, resultando em valores errados de calor.
Raio-X da questão
quantidade de calor
avaliacao
calculo de calor sensivel · formula quantidade de calor
Revisar a fórmula da quantidade de calor e suas aplicações.
Confundir a formula do calor sensivel ou nao converter unidades corretamente, resultando em valores errados de calor.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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