Em um experimento, um protótipo de aquecedor solar é construído. Se ele aquece 5 kg de água de 15 °C a 45 °C…
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 um experimento, um protótipo de aquecedor solar é construído. Se ele aquece 5 kg de água de 15 °C a 45 °C, qual o calor absorvido? (cágua = 4,18 J/(g·°C))
- A) 627000 J
- B) 600000 J
- C) 500000 J
- D) 700000 J
- E) 800000 J
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A massa é m = 5 kg = 5000 g (o calor específico está em J/(g·°C), então a massa deve estar em gramas). A variação de temperatura é ΔT = 45 °C - 15 °C = 30 °C. O calor específico é c = 4,18 J/(g·°C).
- Aplique a fórmula do calor sensível, Q = m × c × ΔT.
- Substitua os valores: Q = 5000 × 4,18 × 30.
- Calcule. 4,18 × 30 = 125,4, e 5000 × 125,4 = 627000. Logo, Q = 627000 J, que corresponde à alternativa A.
- Verifique as demais alternativas. A alternativa B (600000 J) não resulta do cálculo com o calor específico dado, pois só seria obtida arredondando c para 4. A alternativa C (500000 J) não corresponde a nenhuma diferença de temperatura compatível com os dados. A alternativa D (700000 J) também não é obtida com os valores do enunciado. A alternativa E (800000 J) exigiria ΔT = 40 °C, o que não corresponde aos dados.
- Conclusão: o cálculo confirma o gabarito oficial A.
💡 Dica: Calcule o calor usando a fórmula Q = m * c * ΔT.
Alternativa por alternativa
Cálculo: Q = 5000 g * 4,18 J/(g·°C) * 30 °C.
Provavelmente arredondou o calor específico de 4,18 para 4 J/(g·°C) antes de multiplicar, o que muda o resultado final sem justificativa no enunciado.
Por que engana: Confundir unidades de massa (kg para g) ou temperatura, resultando em calculo incorreto do calor absorvido.
Provavelmente errou a variação de temperatura ou fez um cálculo intermediário incorreto, chegando a um valor que não corresponde a ΔT = 30 °C com a massa de 5000 g.
Provavelmente multiplicou os valores em uma ordem ou com um arredondamento inadequado, obtendo um produto que não corresponde a 5000 × 4,18 × 30.
Provavelmente leu a temperatura inicial como 5 °C em vez de 15 °C, obtendo ΔT = 40 °C, e ainda arredondou o calor específico para 4 J/(g·°C).
Raio-X da questão
calor específico
avaliacao
calor especifico da agua · conversao de unidades massa
Revisar a fórmula do calor específico e suas aplicações.
Confundir unidades de massa (kg para g) ou temperatura, resultando em calculo incorreto do calor absorvido.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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