Uma máquina térmica realiza 500 J de trabalho e sua eficiência é de 25%. Qual foi a quantidade de calor…
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
Uma máquina térmica realiza 500 J de trabalho e sua eficiência é de 25%. Qual foi a quantidade de calor recebida por essa máquina?
- A) 1000 J
- B) 1500 J
- C) 2000 J
- D) 2500 J
- E) 3000 J
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. O trabalho realizado pela máquina é W = 500 J e a eficiência é η = 25%, que equivale a 0,25 (ou 1/4). Passo 2: Lembre a definição de eficiência de uma máquina térmica: η = W / Q_quente, em que Q_quente é o calor recebido da fonte quente. Passo 3: Isole a grandeza procurada: Q_quente = W / η. Passo 4: Substitua os valores: Q_quente = 500 / 0,25 = 2000 J. Passo 5: Confira a coerência. Como a eficiência é menor que 100%, o calor recebido deve ser maior que o trabalho realizado, e 2000 J é maior que 500 J. Além disso, 25% de 2000 J é 500 J, o que confirma o resultado. Passo 6: Por que as outras alternativas estão erradas. A) 1000 J corresponderia a uma eficiência de 50%, não de 25%. B) 1500 J não decorre de nenhuma relação correta entre W e η. D) 2500 J daria uma eficiência de 20%, não de 25%. E) 3000 J daria uma eficiência de aproximadamente 16,7%, também diferente da dada. Portanto, a alternativa correta é a C, de acordo com o gabarito oficial.
💡 Dica: Use a fórmula da eficiência para encontrar a quantidade de calor.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente usou uma eficiência de 50% (500 / 0,5) ao ler ou converter mal o valor de 25%, ou assumiu que o calor é o dobro do trabalho sem verificar a relação com a eficiência.
O aluno provavelmente tentou somar ao trabalho uma parcela de calor perdido sem base na definição de eficiência, confundindo o calor recebido com trabalho mais perdas calculadas de forma arbitrária.
Por que engana: Confundir a formula da eficiencia, calculando calor recebido como trabalho dividido por eficiencia ao inves do inverso.
Cálculo correto: 2000 J de calor recebido.
O aluno provavelmente interpretou a eficiência como 20% (500 / 0,2) ou somou o trabalho a um valor de calor rejeitado sem usar corretamente a definição de eficiência como razão entre W e Q recebido.
O aluno provavelmente aplicou a fórmula invertendo ou misturando frações, por exemplo multiplicando 500 por 6, o que corresponde a uma eficiência em torno de 16,7%, sem verificar se o resultado respeita o valor de 25% do enunciado.
Raio-X da questão
máquina térmica
avaliacao
eficiencia de maquina termica · relacao trabalho e calor
Revisar a fórmula da eficiência de máquinas térmicas.
Confundir a formula da eficiencia, calculando calor recebido como trabalho dividido por eficiencia ao inves do inverso.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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