Em uma prática de Biologia, uma equipe analisa a energia envolvida na formação de vapor durante o aquecimento…
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 prática de Biologia, uma equipe analisa a energia envolvida na formação de vapor durante o aquecimento de água usada na preparação de materiais de laboratório. Para a água em ebulição, a energia necessária para transformar completamente 1 kg de água líquida em vapor, sem alteração da temperatura, é determinada pelo calor latente de vaporização, cujo valor é L = 2 260 kJ/kg. Com base nessas informações, qual é a quantidade de energia, em joules, necessária para transformar completamente 1 kg de água em ebulição em vapor?
- A) 2 260 000 J
- B) 22 600 000 J
- C) 2 260 000 kJ
- D) 2 260 J
- E) 226 000 J
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. O calor latente de vaporização da água é L = 2 260 kJ/kg, e a massa considerada é de 1 kg de água em ebulição, que deve ser transformada completamente em vapor sem variação de temperatura.
- Aplique a relação Q = m x L, em que m é a massa (1 kg) e L é o calor latente. Como m = 1 kg, Q = 1 x 2 260 kJ = 2 260 kJ.
- Converta a unidade de kJ para J. Como 1 kJ = 1 000 J, temos 2 260 kJ = 2 260 x 1 000 J = 2 260 000 J.
- Compare com as alternativas. A alternativa A (2 260 000 J) corresponde ao resultado obtido, e o gabarito oficial também indica A.
- Por que as outras estão erradas:
- B) 22 600 000 J multiplica o valor por 10 e não corresponde a nenhuma conversão correta de 2 260 kJ.
- C) 2 260 000 kJ tem o número certo, mas a unidade está errada, pois seria mais de mil vezes o valor real em energia.
- D) 2 260 J está na unidade correta, mas esquece a conversão de quilojoule para joule, subestimando o valor em 1 000 vezes.
- E) 226 000 J divide o valor por 10 em vez de multiplicar por 1 000, resultando em um número incorreto para a conversão.
💡 Dica: Calcule a energia usando a fórmula Q = m * L.
Alternativa por alternativa
A quantidade de calor necessária para a vaporização é calculada por Q = m · L. Assim, Q = 1 kg · 2 260 kJ/kg = 2 260 kJ. Como 1 kJ = 1 000 J, Q = 2 260 · 1 000 = 2 260 000 J.
O aluno provavelmente multiplicou 2 260 000 por 10 ou confundiu a conversão de unidades, aplicando um fator decimal incorreto. Não há relação física que justifique esse valor.
Por que engana: Confundir a conversão de kJ para J, utilizando 2260 kJ como se fosse 2260 J diretamente.
O aluno acertou o número mas manteve a unidade quilojoule ao responder em joules, ignorando que a pergunta pede J. Confundiu o prefixo quilo com a unidade final.
O aluno leu o valor 2 260 e não converteu kJ para J, esquecendo que 1 kJ equivale a 1 000 J. Interpretou a unidade do dado como se já estivesse em joules.
O aluno dividiu 2 260 000 por 10 ou aplicou uma conversão errada de unidades, obtendo 226 000 J. Não percebeu que a conversão de kJ para J exige multiplicação por 1 000.
Raio-X da questão
calor de vaporização
avaliacao
calor de vaporização · unidades de medida de energia
Revisar o conceito de calor de vaporização e suas aplicações.
Confundir a conversão de kJ para J, utilizando 2260 kJ como se fosse 2260 J diretamente.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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