Durante o projeto de coberturas para duas edificações brasileiras, uma equipe comparou parafina e alumínio. A…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante o projeto de coberturas para duas edificações brasileiras, uma equipe comparou parafina e alumínio. A parafina, representada aproximadamente por C25H52, apresenta calor latente de fusão de 200 J·g?¹ e temperatura de fusão de 60 °C. O alumínio apresenta calor latente de fusão de 398 J·g?¹ e temperatura de fusão de 660 °C. Considere que cada material esteja inicialmente na temperatura de fusão e que a comparação energética se refira exclusivamente à energia necessária para provocar a fusão. Para a adequação ao clima quente, considere mais apropriado o material cuja temperatura de fusão seja mais elevada que as temperaturas normalmente atingidas pelas coberturas. Com base nas informações do texto, determine a energia necessária para fundir 1,5 kg de cada material e indique qual deles é energeticamente mais viável e qual é mais adequado para uso em clima quente.
- A) São necessários 300 kJ para fundir a parafina e 398 kJ para fundir o alumínio. A parafina é energeticamente mais viável e mais adequada para o clima quente.
- B) São necessários 300 kJ para fundir a parafina e 597 kJ para fundir o alumínio. A parafina é energeticamente mais viável, por exigir menos energia para fundir, enquanto o alumínio é mais adequado para o clima quente, por apresentar maior temperatura de fusão.
- C) São necessários 300 kJ para fundir a parafina e 597 kJ para fundir o alumínio. O alumínio é energeticamente mais viável e mais adequado para o clima quente.
- D) São necessários 450 kJ para fundir a parafina e 597 kJ para fundir o alumínio. O alumínio é energeticamente mais viável e mais adequado para o clima quente.
- E) São necessários 300 kJ para fundir a parafina e 597 kJ para fundir o alumínio. A parafina é energeticamente mais viável e mais adequada para o clima quente.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Converter a massa para gramas. 1,5 kg = 1500 g.Passo 2: Calcular a energia para fundir a parafina: 1500 g x 200 J/g = 300000 J = 300 kJ.Passo 3: Calcular a energia para fundir o alumínio: 1500 g x 398 J/g = 597000 J = 597 kJ.Passo 4: Comparar a viabilidade energética. A parafina exige menos energia (300 kJ contra 597 kJ), logo é energeticamente mais viável.Passo 5: Avaliar a adequação ao clima quente. O enunciado considera mais apropriado o material com temperatura de fusão mais elevada que as temperaturas normalmente atingidas pelas coberturas. O alumínio funde a 660 °C, muito acima de qualquer temperatura típica de cobertura, enquanto a parafina funde a 60 °C, que pode ser atingida em dias quentes. Portanto, o alumínio é o mais adequado para o clima quente.Passo 6: Conclusão. A alternativa B é a única que apresenta os valores corretos (300 kJ e 597 kJ), que a parafina é mais viável energeticamente e que o alumínio é mais adequado ao clima quente. Por isso, o gabarito B está correto.Passo 7: Por que as outras estão erradas. A: o valor de 398 kJ para o alumínio esquece a multiplicação pela massa, e a parafina não é a mais adequada, pois funde a baixa temperatura. C: inverte o critério de viabilidade energética, já que exigir mais energia não torna o material mais viável. D: o valor de 450 kJ para a parafina está errado, pois 1500 g x 200 J/g resulta em 300 kJ. E: a escolha da parafina para o clima quente contraria o critério de temperatura de fusão mais elevada.
💡 Dica: Calcule a energia de fusão para cada material e compare.
Alternativa por alternativa
Esqueceu de multiplicar o calor latente do alumínio pela massa, tomando 398 kJ (valor por grama) como energia total. Também considerou que a parafina, por fundir a baixa temperatura, seria a mais adequada ao calor.
Por que engana: O aluno pode confundir a energia de fusão dos materiais, escolhendo a opção que apresenta valores incorretos para a parafina ou alumínio.
Converte-se 1,5 kg para 1500 g e aplica-se Q = m·L. Para a parafina: Q = 1500 g · 200 J·g⁻¹ = 300 000 J = 300 kJ. Para o alumínio: Q = 1500 g · 398 J·g⁻¹ = 597 000 J = 597 kJ. Portanto, a parafina exige menos energia para fundir. Entretanto, sua temperatura de fusão é 60 °C, enquanto a do alumínio é 660 °C; assim, o alumínio é mais adequado para uma cobertura submetida a temperaturas elevadas.
Calculou corretamente as energias, mas considerou que o material que exige mais energia é o mais viável, invertendo o critério de viabilidade energética.
Errou o cálculo da parafina, obtendo 450 kJ em vez de 300 kJ, o que indica erro na multiplicação de massa por calor latente.
Leu mal o critério de adequação ao clima quente, associando a menor temperatura de fusão (60 °C) a maior adequação, quando o enunciado pede temperatura de fusão mais elevada.
Raio-X da questão
energia de fusão
avaliacao
cálculo de energia de fusão · propriedades dos materiais
Revisar cálculos de energia de fusão e propriedades dos materiais.
O aluno pode confundir a energia de fusão dos materiais, escolhendo a opção que apresenta valores incorretos para a parafina ou alumínio.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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