Num experimento escolar, 100 g de gelo a 0 °C são completamente fundidos: Q = m·Lf, com Lf(H2O)=334 J·g?¹…
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
Num experimento escolar, 100 g de gelo a 0 °C são completamente fundidos: Q = m·Lf, com Lf(H2O)=334 J·g?¹. Qual propriedade do material é determinada por esse procedimento e por que é relevante para transporte de alimentos refrigerados?
- A) Ponto de fusão (Tfus)
- B) Calor latente de fusão
- C) Entalpia de vaporização (?Hvap)
- D) Condutividade térmica (k)
- E) Capacidade calorífica (c)
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique o procedimento descrito. Derreter 100 g de gelo a 0 °C exige uma quantidade de calor Q, e a relação Q = m·Lf, com Lf = 334 J/g, mostra que a energia absorvida é proporcional à massa, sem variação de temperatura durante a fusão.
- Lembre o significado do Lf. O calor latente de fusão é a quantidade de energia por unidade de massa que uma substância precisa absorver para mudar do estado sólido para o líquido à temperatura constante de fusão. Logo, o procedimento determina justamente essa propriedade.
- Relacione com o transporte de alimentos refrigerados. Gelo ou gelo reciclável, ao derreter, absorve muito calor do ambiente sem elevar sua temperatura; por isso mantém os alimentos frios por bastante tempo. Quanto maior o calor latente de fusão, maior a capacidade de absorver calor antes de derreter completamente, o que torna o material adequado como refrigerante.
- Analise as alternativas erradas. A) O ponto de fusão é a temperatura da mudança de estado, que aqui já foi dada como 0 °C; não é o que a equação determina. C) A entalpia de vaporização refere-se à passagem do líquido para o gás, não à fusão. D) A condutividade térmica mede a facilidade de condução de calor e não é obtida com Q = m·Lf. E) A capacidade calorífica relaciona calor e variação de temperatura (Q = m·c·ΔT), e aqui não há variação de temperatura.
- Conclusão: a propriedade determinada é o calor latente de fusão, alternativa B, que coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Identifique a propriedade térmica e sua aplicação no transporte de alimentos.
Alternativa por alternativa
O aluno associa a mudança de estado do gelo à temperatura em que ela ocorre e confunde ponto de fusão com a grandeza energética medida pela equação. Ele não percebe que a temperatura já foi fornecida e que o experimento mede energia por massa.
Correto: Q = m·Lf determina Lf, o calor latente de fusão do gelo (334 J·g?¹).
O aluno confunde fusão com vaporização, pensando que qualquer mudança de estado envolvendo água usa a entalpia de vaporização. Não percebe que o gelo passa para o estado líquido, não para o gasoso.
Por que engana: Confundir calor de fusão com entalpia de vaporização, aplicando a fórmula incorretamente.
O aluno acha que, por se tratar de transporte de calor e de refrigeração, a propriedade medida deve ser a condutividade térmica. Usa a intuição do dia a dia sobre materiais isolantes e condutores, sem analisar a fórmula dada.
O aluno lembra que a capacidade calorífica envolve calor e aquecimento e aplica Q = m·c·ΔT mentalmente, sem notar que a fusão ocorre a temperatura constante. Confunde a relação de calor sensível com a de calor latente.
Raio-X da questão
calor de fusão
avaliacao
calor de fusão · mudanças de estado físico
Revisar as propriedades térmicas dos materiais e suas aplicações práticas.
Confundir calor de fusão com entalpia de vaporização, aplicando a fórmula incorretamente.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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