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Durante um experimento, um estudante aquece 200 g de água de 20 °C. Se a água recebe 5 kJ de calor, qual será…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT205

Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Durante um experimento, um estudante aquece 200 g de água de 20 °C. Se a água recebe 5 kJ de calor, qual será a nova temperatura da água? (Considere c = 4,18 J/g°C)

A) 25,99 °C
B) 30 °C
C) 20 °C
D) 15 °C
E) 10 °C

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

Identifique os dados. Massa m = 200 g, temperatura inicial T0 = 20 °C, calor recebido Q = 5 kJ = 5000 J e calor específico c = 4,18 J/g°C. Passo 2: Use a equação do calor sensível Q = m x c x ΔT. Passo 3: Isole a variação de temperatura: ΔT = Q / (m x c) = 5000 / (200 x 4,18) = 5000 / 836 = aproximadamente 5,98 °C. Passo 4: Calcule a temperatura final: T = T0 + ΔT = 20 + 5,98 = aproximadamente 25,98 °C. Passo 5: Compare com as alternativas. O valor exato é cerca de 25,98 °C, e a alternativa mais próxima é a A (25,99 °C), que é a resposta correta. Há apenas uma diferença de arredondamento de 0,01 °C, que não altera a escolha. Por que as outras estão erradas: a B (30 °C) implicaria aumento de 10 °C, o que não corresponde aos dados; a C (20 °C) ignoraria o calor recebido, pois a temperatura só permanece constante em mudança de fase; a D (15 °C) trocaria o sinal da variação, como se a água perdesse calor; a E (10 °C) também indica diminuição de temperatura, contrariando o fato de que a água recebeu calor. Conclusão: a água passa de 20 °C para cerca de 25,98 °C, e a alternativa A é a correta.

💡 Dica: Calcule a variação de temperatura usando a fórmula Q = mcΔT.

Alternativa por alternativa

A Correta

Cálculo correto da nova temperatura da água após receber calor.

B Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Provavelmente calculou a variação de temperatura como 10 °C por erro na divisão ou na multiplicação de m x c, chegando a um valor arredondado e sem relação com os dados do enunciado.

Por que engana: O aluno pode confundir a quantidade de calor com a variação de temperatura, não aplicando corretamente a fórmula do calor específico.

C Erradaerro: Conceitual

Acredita que a temperatura não muda porque a água está sendo aquecida, confundindo aquecimento sem mudança de fase com temperatura constante, que só ocorre durante a mudança de estado.

D Erradaerro: Interpretação

Interpreta o calor recebido como perda de energia e subtrai a variação da temperatura inicial, trocando o sinal do ΔT.

E Erradaerro: Atenção

Assume que a água perde calor e tem uma temperatura muito reduzida, provavelmente por erro de sinal combinado com um cálculo de magnitude incorreta.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

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

calor específico

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

calor específico · equação do calor

📚 Reveja

Revisar a fórmula de calor específico e suas aplicações.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a quantidade de calor com a variação de temperatura, não aplicando corretamente a fórmula do calor específico.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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