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Física3ª sérieBNCC EM13CNT102Difícil⏱ medio

Durante um experimento, um estudante mede a temperatura de uma substância sólida que derrete a 50 °C. Se a…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT102

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

Durante um experimento, um estudante mede a temperatura de uma substância sólida que derrete a 50 °C. Se a substância recebe calor de 2000 J, qual é a variação de temperatura, sabendo que a capacidade calorífica é de 200 J/°C?

  1. A) 5 °C
  2. B) 10 °C
  3. C) 15 °C
  4. D) 20 °C
  5. E) 25 °C

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

  1. Identifique os dados do enunciado. O calor recebido é Q = 2000 J e a capacidade calorífica é C = 200 J/°C. Pede-se a variação de temperatura ΔT. A temperatura de fusão de 50 °C é informação de contexto e não entra no cálculo direto da variação de temperatura. Passo 2: Use a relação entre calor sensível, capacidade calorífica e variação de temperatura: Q = C * ΔT. Passo 3: Isole ΔT: ΔT = Q / C. Passo 4: Substitua os valores: ΔT = 2000 / 200 = 10 °C. Passo 5: Compare com o gabarito oficial. O resultado obtido, 10 °C, corresponde à alternativa B, que coincide com o gabarito. Passo 6: Por que as outras estão erradas. A (5 °C) resultaria de dividir o calor por 400, ou de usar apenas metade dos 2000 J. C (15 °C) resultaria de somar 1000 J ao calor antes de dividir. D (20 °C) resultaria de dobrar o calor ou de usar capacidade de 100 J/°C. E (25 °C) resultaria de tomar a metade da temperatura de fusão, 50/2, o que não tem base na fórmula. Observação: a substância está no ponto de fusão, e nessa fase o calor fornecido costuma ir para a mudança de estado e não para a variação de temperatura. Como o enunciado dá a capacidade calorífica e pede a variação de temperatura por essa relação, considera-se a aplicação direta de Q = C * ΔT, que é o que a questão pretende avaliar.

💡 Dica: Use a fórmula Q = m * c * ΔT para encontrar a variação de temperatura.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno provavelmente usou apenas metade do calor fornecido (1000 J) ou dividiu 2000 por 400, trocando a capacidade calorífica por um valor incorreto.

Por que engana: Confundir a relação entre calor, capacidade calorífica e variação de temperatura, aplicando a fórmula de forma incorreta.

B Correta

Cálculo correto: 2000 J / 200 J/°C = 10 °C.

C Erradaerro: Procedimental

O aluno pode ter somado ou acrescentado 1000 J ao calor antes de dividir pela capacidade calorífica, aplicando uma operação que não está prevista na relação Q = C * ΔT.

D Erradaerro: Atenção

O aluno provavelmente dobrou o calor fornecido (4000 J) ou usou a capacidade calorífica como 100 J/°C, ao trocar o valor de 200 pelo de 100 no cálculo.

E Erradaerro: Interpretação

O aluno pode ter associado a variação de temperatura à temperatura de fusão, calculando 50/2 = 25 °C, sem usar os dados de calor e capacidade calorífica do enunciado.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil
Bloom Analisar
Leitura medio
Discriminação alto
Peso pedagógico alto
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade unica
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio
🎯 Conceito central

capacidade calorífica

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

capacidade calorífica · calor e temperatura

📚 Reveja

Revisar a relação entre calor, capacidade calorífica e variação de temperatura.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a relação entre calor, capacidade calorífica e variação de temperatura, aplicando a fórmula de forma incorreta.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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