Em um projeto de eficiência energética, estudantes avaliaram um aquecedor solar de baixo custo construído com…
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 um projeto de eficiência energética, estudantes avaliaram um aquecedor solar de baixo custo construído com materiais reutilizados. Nesse equipamento, 2 kg de água foram aquecidos de 15 °C para 35 °C. Para a água, o calor específico é 4,2 J/(g·°C). Desprezando perdas de calor para o ambiente, a quantidade de calor trocada pela água pode ser calculada por Q = m·c·?T. Com base nos dados do experimento, qual é, em módulo, a quantidade de calor absorvida pela água durante o aquecimento?
- A) 336 000 J
- B) 84 000 J
- C) 168 J
- D) 168 000 J
- E) 16 800 J
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A massa é m = 2 kg, que equivale a 2000 g, porque o calor específico está dado em J/(g·°C). O calor específico é c = 4,2 J/(g·°C). A temperatura inicial é 15 °C e a final é 35 °C. Passo 2: Calcule a variação de temperatura. ΔT = 35 - 15 = 20 °C. Passo 3: Aplique a fórmula Q = m·c·ΔT. Q = 2000 × 4,2 × 20. Passo 4: Faça a multiplicação. 2000 × 4,2 = 8400, e 8400 × 20 = 168000. Logo, Q = 168000 J, em módulo. Passo 5: Compare com o gabarito oficial. O resultado coincide com a alternativa D, então o gabarito está correto. Por que as outras estão erradas: A (336 000 J) corresponderia a uma variação de 40 °C ou ao dobro do valor correto. B (84 000 J) corresponderia a uma variação de 10 °C, o que não é a diferença entre 35 °C e 15 °C. C (168 J) esqueceu de converter o quilograma em grama, subestimando o resultado em 1000 vezes. E (16 800 J) usou 200 g em vez de 2000 g, errando a conversão de unidade por um fator de 10.
💡 Dica: Calcule a troca de calor usando a fórmula Q = m * c * ΔT.
Alternativa por alternativa
Provavelmente calculou a variação de temperatura como 40 °C ou dobrou o resultado correto ao multiplicar a massa ou a variação por 2 mais de uma vez.
Provavelmente achou uma variação de temperatura de 10 °C, fazendo uma subtração errada das temperaturas, ou leu os dados de forma incorreta.
Por que engana: Confundir unidades de massa e calor especifico, ou nao converter kg para g corretamente.
Usou a massa em quilogramas (2) diretamente com o calor específico em J/(g·°C), esquecendo de converter kg para g.
A variação de temperatura é ΔT = 35 − 15 = 20 °C. Como o calor específico está em J/(g·°C), a massa deve ser convertida: 2 kg = 2 000 g. Assim, Q = 2 000 · 4,2 · 20 = 168 000 J.
Converteu 2 kg em 200 g em vez de 2000 g, cometendo um erro de potência de 10 na conversão de unidade.
Raio-X da questão
troca de calor
avaliacao
calor especifico da agua · formula da troca de calor
Revisar a fórmula da troca de calor e suas aplicações.
Confundir unidades de massa e calor especifico, ou nao converter kg para g corretamente.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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