Em uma atividade de monitoramento térmico, uma equipe colocou 100 g de água potável, inicialmente a 25 °C, em…
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 monitoramento térmico, uma equipe colocou 100 g de água potável, inicialmente a 25 °C, em um recipiente isolado. Após o resfriamento, a água atingiu 0 °C, sem congelar. Nesse intervalo de temperatura, considere constante o calor específico da água, igual a 4,2 J/(g·°C), e despreze as trocas de calor com o recipiente e o ambiente. Com base nas informações do experimento, qual foi a quantidade de calor liberada pela água durante o resfriamento?
- A) 420 J
- B) 10 500 J
- C) 42 000 J
- D) 105 J
- E) 4 200 J
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. Massa m = 100 g, temperatura inicial 25 °C, temperatura final 0 °C e calor específico c = 4,2 J/(g·°C). O calor é liberado durante o resfriamento, mas a grandeza usada na fórmula é a variação de temperatura.
- Calcule a variação de temperatura. ΔT = temperatura final - temperatura inicial = 0 - 25 = -25 °C. O sinal negativo indica resfriamento, ou seja, perda de calor; a quantidade de calor liberada é o módulo desse valor, 25 °C.
- Aplique a fórmula da calorimetria, Q = m · c · ΔT. Usando o módulo, temos Q = 100 · 4,2 · 25.
- Faça a multiplicação. 100 · 4,2 = 420 e 420 · 25 = 10 500. Logo, Q = 10 500 J, que corresponde à alternativa B.
- Por que as outras estão erradas. A) 420 J é apenas m · c, sem multiplicar pela variação de temperatura. C) 42 000 J usaria uma variação de 100 °C, que não existe neste resfriamento. D) 105 J é 4,2 · 25, esquecendo a massa de 100 g. E) 4 200 J não corresponde a nenhuma combinação correta dos dados do enunciado.
- Conclusão: a resposta correta é a alternativa B, em concordância com o gabarito oficial.
💡 Dica: Calcule a variação de temperatura e aplique a fórmula Q = m * c * ΔT.
Alternativa por alternativa
O aluno calculou apenas o produto massa vezes calor específico (100 · 4,2 = 420) e esqueceu de multiplicar pela variação de temperatura de 25 °C.
A quantidade de calor liberada, em módulo, é calculada por Q = m · c · ΔT. A variação de temperatura é ΔT = 25 °C − 0 °C = 25 °C. Assim, Q = 100 g · 4,2 J/(g·°C) · 25 °C = 10 500 J. Como a água foi resfriada, seu calor seria negativo na convenção de sinais; a quantidade liberada corresponde ao módulo, 10 500 J.
O aluno usou uma variação de temperatura de 100 °C, possivelmente confundindo a escala com o ponto de ebulição da água ou tomando a faixa de 0 a 100 como intervalo do resfriamento.
O aluno multiplicou 4,2 por 25 e obteve 105 J, ignorando a massa de 100 g, que é indispensável na fórmula do calor sensível.
O aluno provavelmente errou em um dos fatores, como usar uma variação de temperatura de 10 °C ou uma massa de 1000 g, chegando a 4 200 J por descuido com números ou unidades.
Por que engana: Confundir a formula do calor sensivel, usando valores errados para massa, calor especifico ou variacao de temperatura.
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, usando valores errados para massa, calor especifico ou variacao de temperatura.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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