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
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?
- A) 5 °C
- B) 10 °C
- C) 15 °C
- D) 20 °C
- E) 25 °C
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- 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
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.
Cálculo correto: 2000 J / 200 J/°C = 10 °C.
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.
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.
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
capacidade calorífica
avaliacao
capacidade calorífica · calor e temperatura
Revisar a relação entre calor, capacidade calorífica e variação de temperatura.
Confundir a relação entre calor, capacidade calorífica e variação de temperatura, aplicando a fórmula de forma incorreta.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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