Durante a formação de uma estrela, a fusão de hidrogênio em hélio libera energia. Qual a equação que…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar a evolução estelar associando-a aos modelos de origem e distribuição dos elementos químicos no Universo, compreendendo suas relações com as condições necessárias ao surgimento de sistemas solares e planetários, suas estruturas e composições e as possibilidades de existência de vida, utilizando representações e simulações, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante a formação de uma estrela, a fusão de hidrogênio em hélio libera energia. Qual a equação que representa esse processo?
- A) E = mc²
- B) F = m·a
- C) PV = nRT
- D) E = hf
- E) F = G(m1·m2)/r²
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique o fenômeno. Na fusão nuclear do hidrogênio em hélio, que ocorre no interior das estrelas, parte da massa dos núcleos envolvidos desaparece e se transforma em energia liberada, como luz e calor.
- Relacione com a equação adequada. A relação que expressa a transformação de massa em energia é a equivalência massa-energia de Einstein, E = mc^2, em que E é a energia, m é a variação de massa e c é a velocidade da luz no vácuo.
- Analise as demais alternativas. A alternativa B (F = m·a) é a segunda lei de Newton, que relaciona força, massa e aceleração, e não descreve liberação de energia. A alternativa C (PV = nRT) é a equação dos gases ideais, válida para gases em termodinâmica clássica, e não para reações nucleares. A alternativa D (E = hf) dá a energia de um fóton em função da frequência, útil para radiação, mas não representa o processo de fusão em si. A alternativa E (F = G(m1·m2)/r^2) é a lei da gravitação universal; a gravidade é importante para formar a estrela, mas não explica a energia liberada pela fusão.
- Conclusão. A equação que representa a energia liberada na fusão nuclear é E = mc^2, o que coincide com o gabarito oficial A.
💡 Dica: Pesquise a equação da fusão nuclear do hidrogênio.
Alternativa por alternativa
Essa é a equação que relaciona a massa e energia.
O aluno associa qualquer processo físico relevante a equações de movimento e forças, lembrando da segunda lei de Newton como a 'fórmula principal' da física. Não percebe que a questão trata de energia liberada na transformação de núcleos.
Por que engana: Confundir a equação da energia com outras fórmulas físicas, como a da força ou da lei dos gases ideais.
O aluno pensa que, por a estrela ser um grande volume de gás quente, o processo deve ser descrito pela lei dos gases ideais. Confunde o estado térmico do gás com o mecanismo nuclear que libera energia.
O aluno associa energia a quantum e frequência, pois a luz emitida pela estrela é formada por fótons. Confunde a energia de um fóton isolado com a equação que descreve a transformação de massa em energia na fusão.
O aluno lembra que a gravidade é responsável pela formação da estrela e conclui que ela também explica a energia liberada. Confunde o papel da força gravitacional na contração da nuvem com o mecanismo da fusão nuclear.
Raio-X da questão
fusão nuclear
avaliacao
equações da física · física das estrelas
Revisar as reações de fusão nuclear e suas equações.
Confundir a equação da energia com outras fórmulas físicas, como a da força ou da lei dos gases ideais.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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