Durante um teste de eficiência de um aquecedor portátil, uma equipe aqueceu 2,0 kg de água utilizando 500 J de…

Questão

Durante um teste de eficiência de um aquecedor portátil, uma equipe aqueceu 2,0 kg de água utilizando 500 J de energia térmica. Considere que não houve perdas de calor para o ambiente e que o calor específico da água é 4.186 J/(kg·°C). Com base nos dados do experimento, qual foi aproximadamente a variação de temperatura da água?

1. A) 0,006 °C
2. B) 0,120 °C
3. C) 0,030 °C
4. D) 0,240 °C
5. E) 0,060 °C

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

1. A relação entre calor, massa, calor específico e variação de temperatura é Q = m · c · ΔT, em que Q é a energia térmica recebida, m é a massa, c é o calor específico e ΔT é a variação de temperatura. Passo 2: Isolando a variação de temperatura, obtemos ΔT = Q / (m · c). Passo 3: Substituindo os dados do enunciado, Q = 500 J, m = 2,0 kg e c = 4186 J/(kg·°C), temos ΔT = 500 / (2,0 × 4186) = 500 / 8372, que é aproximadamente 0,0597 °C, ou seja, cerca de 0,060 °C. Passo 4: Esse valor corresponde à alternativa E, que coincide com o gabarito oficial. Passo 5: Por que as outras estão erradas: a alternativa A (0,006 °C) resultaria de um erro de posição decimal no denominador; a alternativa B (0,120 °C) ignora a massa de 2,0 kg na divisão; a alternativa C (0,030 °C) divide por 4 em vez de 2, duplicando indevidamente a massa; a alternativa D (0,240 °C) multiplica a energia pela massa em vez de dividir. Passo 6: Como o experimento não teve perdas de calor, toda a energia de 500 J foi usada no aquecimento da água, o que justifica o uso direto da equação.

💡 Dica: Use a fórmula Q = m * c * ΔT para encontrar a variação de temperatura.

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Raio-X da questão

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