Em um experimento de Biologia sobre a termorregulação, pesquisadores aqueceram 1,0 L de uma solução aquosa que…
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 um experimento de Biologia sobre a termorregulação, pesquisadores aqueceram 1,0 L de uma solução aquosa que simula um fluido corporal, inicialmente a 20 °C, até atingir 30 °C. Para os cálculos, considere que a solução tem densidade igual à da água, isto é, 1,0 g/mL, e que seu calor específico é 4,18 J/(g·°C). A quantidade de calor absorvida pode ser calculada por Q = m · c · ?T. Com base nos dados do experimento, qual é a quantidade de calor necessária para aquecer essa solução de 20 °C a 30 °C?
- A) 41 800 J
- B) 418 000 J
- C) 4 180 000 J
- D) 4 180 J
- E) 418 J
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Converter o volume em massa. Como 1,0 L equivale a 1000 mL e a densidade é 1,0 g/mL, a massa é m = 1000 mL x 1,0 g/mL = 1000 g. Passo 2: Calcular a variação de temperatura. ?T = 30 °C - 20 °C = 10 °C. Passo 3: Aplicar a fórmula Q = m · c · ?T. Substituindo, Q = 1000 g x 4,18 J/(g·°C) x 10 °C = 41 800 J. Passo 4: Conferir a resposta. O valor 41 800 J corresponde à alternativa A, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: a alternativa B usa um fator de 100 no lugar de 10 em ?T; a alternativa C introduz um fator de 1000 a mais, como em erro de escala; a alternativa D esquece de multiplicar pela variação de temperatura; a alternativa E usa uma massa de 100 g, o que indica erro na conversão de litro para grama.
💡 Dica: Use a fórmula Q = m * c * ΔT para calcular.
Alternativa por alternativa
O volume de 1,0 L corresponde a 1 000 mL. Como a densidade é 1,0 g/mL, a massa da solução é 1 000 g. A variação de temperatura é ΔT = 30 − 20 = 10 °C. Assim, Q = m · c · ΔT = 1 000 · 4,18 · 10 = 41 800 J.
O aluno provavelmente errou o valor de ?T, multiplicando por 100 em vez de 10, ou fez a conta de m · c com um fator de escala a mais.
O aluno provavelmente introduziu um fator de 1000 a mais no cálculo, confundindo unidades de grama e quilograma ou errando a escala na multiplicação.
O aluno calculou apenas m · c = 1000 x 4,18 = 4180 e esqueceu de multiplicar pela variação de temperatura de 10 °C, que é o passo essencial da fórmula.
Por que engana: Confundir a capacidade calorífica com a quantidade de calor, aplicando a fórmula de forma incorreta.
O aluno tomou a massa como 100 g, errando a conversão de litro para grama (1 L = 1000 g), e depois aplicou corretamente o restante da fórmula.
Raio-X da questão
quantidade de calor
avaliacao
calor específico · conversão de unidades
Revisar a fórmula da quantidade de calor e suas variáveis.
Confundir a capacidade calorífica com a quantidade de calor, aplicando a fórmula de forma incorreta.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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