Em uma atividade sobre o uso de energia térmica, um estudante aqueceu 100 g de água até atingir o ponto de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade sobre o uso de energia térmica, um estudante aqueceu 100 g de água até atingir o ponto de ebulição, a 100 °C, ao nível do mar. Em seguida, manteve o aquecimento até que toda a água se transformasse em vapor. Considere que, durante a transformação, a temperatura permaneceu constante e que o calor latente de vaporização da água é 2 260 J/g. Despreze as perdas de energia para o ambiente. Com base nessas informações, a mudança de estado físico e a quantidade de energia absorvida pela água são, respectivamente,
- A) Sublimação, 226 000 J.
- B) Vaporização, 226 000 J.
- C) Condensação, 226 000 J.
- D) Fusão, 226 000 J.
- E) Vaporização, 2 260 J.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- A água líquida, ao atingir 100 °C ao nível do mar e continuar recebendo calor até virar vapor, passa do estado líquido para o gasoso. Essa passagem de líquido para gás chama-se vaporização (ebulição).
- Calcula-se a energia absorvida pela fórmula Q = m × L, em que m é a massa e L é o calor latente. Com m = 100 g e L = 2 260 J/g, temos Q = 100 × 2 260 = 226 000 J.
- Como a temperatura permanece constante durante a mudança de estado, toda a energia fornecida é usada na mudança de fase, e não no aumento de temperatura. Por isso, o cálculo com o calor latente é o correto.
- Analisando as alternativas erradas: A) sublimação é a passagem direta de sólido para gás, o que não ocorre com água líquida; C) condensação é a passagem de gás para líquido, o oposto do que acontece; D) fusão é a passagem de sólido para líquido, que não está envolvida; E) a mudança de estado está correta, mas a energia de 2 260 J esquece de multiplicar pela massa de 100 g.
- Portanto, a alternativa correta é a B, que corresponde ao gabarito oficial.
💡 Dica: Identifique a mudança de estado e calcule a energia necessária.
Alternativa por alternativa
O aluno confundiu a passagem de líquido para vapor com sublimação, que é a passagem direta do estado sólido para o gasoso. Também pode ter confundido o nome do fenômeno com a palavra 'vapor'.
Por que engana: Confundir os tipos de mudança de estado, como vaporizar com evaporar, levando a uma escolha errada da alternativa.
Como a água passou do estado líquido para o estado gasoso ao atingir a ebulição, ocorreu vaporização. Como a temperatura permaneceu constante durante a mudança de estado, calcula-se a energia pela expressão Q = mL. Assim, Q = 100 g × 2 260 J/g = 226 000 J.
O aluno inverteu o sentido da mudança de estado, pensando que o vapor se transforma em líquido. A condensação ocorre na liberação de calor, enquanto o enunciado descreve absorção de energia.
O aluno associou a mudança de estado à fusão, talvez por confundi-la com qualquer passagem de estado que envolva aquecimento. A fusão ocorre de sólido para líquido, o que não é o caso descrito.
O aluno identificou corretamente a vaporização, mas esqueceu de multiplicar o calor latente pela massa de 100 g, usando apenas o valor de 2 260 J/g como se fosse a energia total.
Raio-X da questão
mudança de estado físico
avaliacao
mudança de estado físico · calor específico da água
Revisar os conceitos de mudança de estado e cálculo de energia.
Confundir os tipos de mudança de estado, como vaporizar com evaporar, levando a uma escolha errada da alternativa.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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