Calcule a energia Q necessária para aquecer m = 5,0 kg de água de Ti = 20 °C a Tf = 80 °C. Use c = 4,20×10^3…
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
Calcule a energia Q necessária para aquecer m = 5,0 kg de água de Ti = 20 °C a Tf = 80 °C. Use c = 4,20×10^3 J·kg^-1·K^-1 e Q = m·c·?T (J).
- A) Q = 1,50×10^6 J
- B) Q = 2,50×10^5 J
- C) Q = 3,50×10^6 J
- D) Q = 1,10×10^6 J
- E) Q = 1,26×10^6 J
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados: m = 5,0 kg, Ti = 20 °C, Tf = 80 °C e c = 4,20×10^3 J·kg^-1·K^-1. Passo 2: Calcule a variação de temperatura: ΔT = Tf - Ti = 80 - 20 = 60 K. Uma variação de 60 K equivale a 60 °C, pois a escala kelvin e a Celsius têm o mesmo tamanho de grau. Passo 3: Aplique Q = m·c·ΔT: Q = 5,0 × 4,20×10^3 × 60 = 21×10^3 × 60 = 1,26×10^6 J. Passo 4: Conclusão: a alternativa correta é a E, Q = 1,26×10^6 J, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A) 1,50×10^6 J não é o produto de m·c·ΔT com os dados do enunciado; B) 2,50×10^5 J é cerca de cinco vezes menor que o valor correto, indicando erro de potência de dez; C) 3,50×10^6 J é quase o triplo do valor correto; D) 1,10×10^6 J também não corresponde ao produto dos dados, sendo resultado de erro de cálculo.
💡 Dica: Calcule a variação de temperatura e aplique na fórmula da energia.
Alternativa por alternativa
Provavelmente errou o valor de ΔT ou fez uma multiplicação incorreta, chegando a um produto que não corresponde a 5,0 × 4,20×10^3 × 60.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula e calcular a energia usando a temperatura inicial em vez da variação de temperatura.
Provavelmente perdeu a ordem de grandeza ao lidar com a notação científica de c (10^3) ou com a multiplicação, ficando com valor cerca de cinco vezes menor.
Provavelmente usou um ΔT maior que 60 K ou errou a potência de dez no produto, obtendo um valor próximo ao triplo do correto.
Provavelmente calculou ΔT ou o produto final de forma incorreta, subestimando o resultado em torno de 12%.
?T = 80-20 = 60 K; Q = m·c·?T = 5,0·4,20×10^3·60 = 1,26×10^6 J.
Raio-X da questão
calor específico
avaliacao
calor específico · cálculo de variação de temperatura
Revisar a fórmula de cálculo de calor e suas variáveis.
O aluno pode confundir a fórmula e calcular a energia usando a temperatura inicial em vez da variação de temperatura.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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