Em um experimento, um bloco de metal a 100°C é colocado em água a 20°C. Após um tempo, a temperatura da água…
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 bloco de metal a 100°C é colocado em água a 20°C. Após um tempo, a temperatura da água se torna 30°C. Qual é a troca de calor recebida pela água? (Considere a massa da água como 200g e o calor específico da água como 4,18 J/g°C)
- A) 8360 J
- B) 5000 J
- C) 4000 J
- D) 10000 J
- E) 0 J
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A massa da água é m = 200 g, o calor específico da água é c = 4,18 J/g°C, a temperatura inicial da água é 20°C e a final é 30°C. Passo 2: Calcule a variação de temperatura da água: ΔT = 30 - 20 = 10°C. Passo 3: Aplique a fórmula do calor sensível, Q = m x c x ΔT = 200 x 4,18 x 10 = 8360 J. Passo 4: Como a água está sendo aquecida, ela recebe calor, e esse valor positivo indica calor recebido. Passo 5: Conclusão: a alternativa correta é a A, 8360 J, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: a B (5000 J) não corresponde a nenhuma variação de temperatura coerente com os dados; a C (4000 J) usa a temperatura inicial de 20°C no lugar da variação de 10°C; a D (10000 J) resulta de uma multiplicação com temperatura ou massa que não aparecem no enunciado; a E (0 J) ignora que a água realmente ganha calor, já que sua temperatura muda.
💡 Dica: Calcule a troca de calor usando a fórmula Q = m * c * ΔT.
Alternativa por alternativa
Correta, pois foi calculada usando a fórmula de calor.
Provavelmente o aluno usou uma variação de temperatura de 25°C, obtida por uma média ou uma subtração errada entre os valores do enunciado, em vez de 10°C.
Por que engana: Calcular a troca de calor sem converter unidades corretamente ou esquecer de usar a variação de temperatura na formula.
O aluno multiplicou a massa pela temperatura inicial da água (20°C) em vez de usar a variação de temperatura (10°C), confundindo temperatura com variação de temperatura.
Provavelmente o aluno usou uma variação de temperatura de 50°C, resultado de combinar errado os valores de 100°C e 20°C ou de 30°C, em vez de 10°C.
O aluno acredita que, como o sistema chega ao equilíbrio e o bloco perde a mesma quantidade de calor, a água não recebe nada; ele confunde o calor líquido do sistema com o calor recebido pela água.
Raio-X da questão
troca de calor
avaliacao
calor especifico e formula · conversao de unidades massa
Revisar a fórmula da troca de calor e suas variáveis.
Calcular a troca de calor sem converter unidades corretamente ou esquecer de usar a variação de temperatura na formula.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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