Em um experimento, um bloco de metal de 200 g a uma temperatura de 80 °C é colocado em 500 g de água a 20 °C…
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, um bloco de metal de 200 g a uma temperatura de 80 °C é colocado em 500 g de água a 20 °C. Considerando que a troca de calor ocorre sem perdas para o ambiente, calcule a temperatura final do sistema. Use a capacidade térmica do metal como 0,4 J/g·°C e da água como 4,18 J/g·°C.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Para resolver, use a equação Q = m·c·?T. A quantidade de calor perdida pelo metal será igual à quantidade de calor ganha pela água.
Explicação
A equação Q = m·c·?T permite calcular a quantidade de calor transferida entre os corpos, considerando suas massas e capacidades térmicas. A conservação de energia implica que o calor perdido pelo metal é igual ao calor ganho pela água, permitindo estabelecer uma equação que leva à temperatura final do sistema. Essa abordagem é fundamental para resolver problemas de troca de calor em sistemas isolados.
Raio-X da questão
troca de calor
avaliacao
troca de calor · equilíbrio térmico
Revisar a fórmula de troca de calor e capacidade térmica.
O aluno pode confundir a capacidade térmica do metal e da água, aplicando incorretamente os valores na fórmula de troca de calor.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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