Em uma atividade de Física, estudantes analisam a energia necessária para derreter completamente uma amostra…
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 atividade de Física, estudantes analisam a energia necessária para derreter completamente uma amostra de gelo usada em um experimento de refrigeração. A amostra tem massa de 200 g e está inicialmente a 0 °C. Durante a fusão, considera-se que não há perdas de energia para o ambiente. Para o gelo, o calor latente específico de fusão é 334 J/g. Com base nas informações do texto, qual é a quantidade de calor necessária para derreter completamente a amostra de gelo?
- A) 1,67 × 10⁴ J
- B) 6,68 × 10² J
- C) 3,34 × 10⁴ J
- D) 1,34 × 10⁵ J
- E) 6,68 × 10⁴ J
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A massa da amostra é m = 200 g, a temperatura inicial é 0 °C (já é a temperatura de fusão do gelo) e o calor latente específico de fusão é L = 334 J/g.
- Escolha a grandeza adequada. Como a substância muda de estado sem variar a temperatura, a energia necessária é dada por Q = m × L, ou seja, a quantidade de calor de mudança de fase.
- Calcule. Q = 200 g × 334 J/g = 66.800 J = 6,68 × 10^4 J.
- Compare com as alternativas. A alternativa E (6,68 × 10^4 J) coincide com o resultado obtido, e o gabarito oficial também indica E, portanto concordo com o gabarito.
- Por que as outras estão erradas. A (1,67 × 10^4 J) corresponde a uma massa de 50 g, que não é a do enunciado. B (6,68 × 10^2 J) resulta de multiplicar 200 por 3,34, o que ignora a potência de dez do calor latente. C (3,34 × 10^4 J) corresponde a uma massa de 100 g, metade da amostra. D (1,34 × 10^5 J) corresponde a uma massa de 400 g, o dobro da amostra.
- Observação. O enunciado diz que não há perdas para o ambiente, o que permite usar diretamente Q = m × L sem correções.
💡 Dica: Calcule a quantidade de calor usando a fórmula Q = m * L_f.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente usou uma massa de 50 g, dividindo os 200 g por 4 ou fazendo outra conversão incorreta antes de multiplicar por 334 J/g.
O aluno multiplicou 200 por 3,34, tratando o calor latente como 3,34 J/g e perdendo a potência de dez (334 J/g = 3,34 × 10^2 J/g).
O aluno leu ou interpretou a massa como 100 g, metade dos 200 g do enunciado, possivelmente achando que apenas metade da amostra precisa derreter.
O aluno dobrou a massa, usando 400 g, provavelmente por achar que deveria somar duas etapas de transformação ou por confundir a massa com o dobro do valor informado.
Por que engana: Calcular incorretamente a quantidade de calor, confundindo massa com calor específico ou esquecendo de multiplicar pela massa.
Como o gelo já está a 0 °C, não é necessário calcular aquecimento antes da fusão. Assim, utiliza-se Q = mL_f. Portanto, Q = 200 g × 334 J/g = 66 800 J = 6,68 × 10⁴ J.
Raio-X da questão
calor de fusão
avaliacao
calor de fusao · conversao de unidades massa
Revisar o conceito de calor de fusão e suas aplicações.
Calcular incorretamente a quantidade de calor, confundindo massa com calor específico ou esquecendo de multiplicar pela massa.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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