Um grupo de alunos realiza um experimento onde medem a temperatura de um líquido ao aquecê-lo. Se a capacidade…
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
Um grupo de alunos realiza um experimento onde medem a temperatura de um líquido ao aquecê-lo. Se a capacidade térmica do líquido é de 4,18 J/g°C e a massa do líquido é de 200 g, quantos joules são necessários para elevar a temperatura em 10°C?
- A) 1000 J
- B) 2000 J
- C) 418 J
- D) 8360 J
- E) 4180 J
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A massa é m = 200 g, o calor específico (chamado no enunciado de capacidade térmica) é c = 4,18 J/g°C e a variação de temperatura é ΔT = 10°C.
- Use a fórmula da quantidade de calor sensível, Q = m x c x ΔT.
- Substitua os valores: Q = 200 x 4,18 x 10.
- Calcule: 200 x 10 = 2000; 2000 x 4,18 = 8360. Portanto Q = 8360 J, alternativa D, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A (1000 J) usa massa de 100 g e ignora o calor específico; B (2000 J) faz apenas massa x ΔT, esquecendo o calor específico; C (418 J) multiplica apenas c por 100, sem considerar corretamente a massa e a variação de temperatura; E (4180 J) usa massa de 100 g em vez dos 200 g do enunciado.
- Observação: tecnicamente, 4,18 J/g°C é o calor específico da substância, e a capacidade térmica total do corpo seria C = m x c, que daria 836 J/°C. Mesmo assim, a questão pede a quantidade de energia para elevar a temperatura, que é o produto m x c x ΔT, e a resposta correta é 8360 J.
💡 Dica: Use Q = C·m·ΔT e substitua os valores fornecidos.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente usou apenas massa vezes variação de temperatura, sem o calor específico, e ainda tomou a massa como 100 g em vez de 200 g.
O aluno calculou apenas 200 x 10 = 2000 e esqueceu de multiplicar pelo calor específico de 4,18 J/g°C.
O aluno multiplicou o calor específico por 100 e não considerou corretamente a massa e a variação de temperatura, obtendo um valor que não corresponde à fórmula Q = m x c x ΔT.
O calor necessário é calculado por Q = c·m·ΔT. Assim, Q = 4,18·200·10 = 8360 J.
O aluno leu a massa como 100 g em vez de 200 g e fez 100 x 4,18 x 10, chegando a 4180 J.
Por que engana: O aluno pode esquecer de multiplicar pela massa ou pela variação de temperatura, ou confundir a capacidade térmica informada com o calor total necessário.
Raio-X da questão
Capacidade térmica e calor
fixacao
Multiplicação de grandezas físicas · Variação de temperatura
Revise o cálculo do calor usando capacidade térmica, massa e variação de temperatura.
O aluno pode esquecer de multiplicar pela massa ou pela variação de temperatura, ou confundir a capacidade térmica informada com o calor total necessário.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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