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Física3ª sérieBNCC EM13CNT102Difícil⏱ medio

Em uma aula prática de Biologia, estudantes investigaram a energia liberada na respiração celular de sementes…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT102

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 uma aula prática de Biologia, estudantes investigaram a energia liberada na respiração celular de sementes em germinação. O recipiente calorimétrico continha um sistema cuja capacidade térmica efetiva era de 500 J/°C. Após a transferência de calor para esse sistema, sua temperatura aumentou 10 °C. Desprezando perdas de calor para o ambiente, a energia transferida pode ser calculada por Q = C · ?T. Com base no experimento descrito, quantos joules de energia foram transferidos para o sistema calorimétrico?

  1. A) 5500 J
  2. B) 5000 J
  3. C) 500 J
  4. D) 510 J
  5. E) 50 J

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

  1. Identificar os dados do enunciado. A capacidade térmica efetiva do sistema é C = 500 J/°C e a variação de temperatura é ?T = 10 °C.
  2. Aplicar a relação indicada no enunciado, Q = C · ?T.
  3. Calcular Q = 500 J/°C × 10 °C = 5000 J, pois o unit de °C se cancela na multiplicação e resta joules.
  4. Conferir a coerência física. Como a capacidade térmica é uma grandeza que relaciona energia e variação de temperatura, multiplicar energia por grau gera o resultado em joules, o que confirma o método.
  5. Comparar com o gabarito oficial. A resposta obtida, 5000 J, coincide com a alternativa B, que é o gabarito oficial.
  6. Por que as outras estão erradas: A) 5500 J resulta de somar 500 com 5000, uma operação sem respaldo na fórmula; C) 500 J corresponde apenas à capacidade térmica, sem multiplicar pela variação de temperatura; D) 510 J resulta de somar 500 com 10, trocando a multiplicação por uma adição; E) 50 J resulta de dividir 500 por 10, o que inverte a lógica da fórmula.

💡 Dica: Calcule a energia usando a fórmula E = C * ΔT.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

O aluno provavelmente somou a capacidade térmica com o resultado da multiplicação, achando que Q equivale a C + Q em vez de C · ?T.

B Correta

A energia transferida é calculada por Q = C · ΔT. Assim, Q = 500 J/°C · 10 °C = 5000 J. As unidades °C se cancelam, resultando em joules.

C Erradaerro: Conceitual

O aluno entendeu que a energia transferida é igual à capacidade térmica e ignorou a variação de temperatura na fórmula.

D Erradaerro: Procedimental

O aluno substituiu a multiplicação por adição, somando 500 com 10 e obtendo 510 J.

E Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno dividiu a capacidade térmica pela variação de temperatura, invertendo a operação prevista pela fórmula Q = C · ?T.

Por que engana: Confundir capacidade térmica com calor específico, ou esquecer de multiplicar a capacidade térmica pela variação de temperatura para calcular energia.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil
Bloom Aplicar
Leitura medio
Discriminação alto
Peso pedagógico alto
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade unica
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio
🎯 Conceito central

capacidade térmica

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

capacidade térmica · calor e temperatura

📚 Reveja

Revisar a relação entre capacidade térmica e variação de temperatura.

⚠️ Erro mais comum

Confundir capacidade térmica com calor específico, ou esquecer de multiplicar a capacidade térmica pela variação de temperatura para calcular energia.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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