Em uma atividade de Física sobre o consumo de energia para aquecer água, estudantes colocaram 200 g de água em…
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 uma atividade de Física sobre o consumo de energia para aquecer água, estudantes colocaram 200 g de água em um recipiente e elevaram sua temperatura de 20 °C para 80 °C. O calor específico da água é 4,18 J/(g·°C). Desprezando as perdas de calor para o ambiente, a quantidade de calor absorvida pela água pode ser calculada pela relação Q = m·c·?T, em que ?T representa a variação de temperatura. Com base nos dados do experimento, qual é a quantidade de calor absorvida pela água?
- A) 50 160 J
- B) 5 016 J
- C) 66 880 J
- D) 25 080 J
- E) 41 800 J
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A massa é m = 200 g, o calor específico é c = 4,18 J/(g·°C), a temperatura inicial é 20 °C e a final é 80 °C. Passo 2: Calcule a variação de temperatura, que é a final menos a inicial: 80 - 20 = 60 °C. Passo 3: Aplique a fórmula Q = m·c·variação de temperatura: Q = 200 × 4,18 × 60. Passo 4: Faça a conta: 200 × 4,18 = 836 e 836 × 60 = 50 160. Logo, Q = 50 160 J, que é a alternativa A, em acordo com o gabarito oficial. Passo 5: Por que as outras estão erradas: a B (5 016 J) resulta de um erro de ordem de grandeza na multiplicação, como usar apenas 6 °C de variação; a C (66 880 J) usa a temperatura final de 80 °C no lugar da variação de temperatura; a D (25 080 J) usa uma variação de 30 °C, que não corresponde aos dados; a E (41 800 J) usa uma variação de 50 °C, que também não corresponde aos dados do experimento.
💡 Dica: Use a fórmula Q = m * c * ΔT para calcular.
Alternativa por alternativa
A variação de temperatura é ΔT = 80 °C − 20 °C = 60 °C. Aplicando Q = m·c·ΔT, obtém-se Q = 200 g · 4,18 J/(g·°C) · 60 °C = 50 160 J.
O aluno calculou a multiplicação de forma errada ou perdeu uma ordem de grandeza, obtendo 4,18 × 1 200 = 5 016 e dando a resposta sem conferir a escala do resultado.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula do calor específico e aplicar incorretamente a variação de temperatura, resultando em um valor de calor absorvido incorreto.
O aluno usou a temperatura final de 80 °C diretamente na fórmula, em vez da variação de temperatura, fazendo 200 × 4,18 × 80.
O aluno obteve uma variação de temperatura errada de 30 °C, provavelmente por erro na subtração ou por dividir a variação ao meio, e depois multiplicou corretamente.
O aluno calculou a variação de temperatura como 50 °C, por erro de subtração, e aplicou corretamente a fórmula com esse valor incorreto.
Raio-X da questão
calor específico
avaliacao
calor específico · cálculo de variação de temperatura
Revisar a fórmula de cálculo de calor específico e suas aplicações.
O aluno pode confundir a fórmula do calor específico e aplicar incorretamente a variação de temperatura, resultando em um valor de calor absorvido incorreto.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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