(OBJETIVA, Dif.1) Uma barra de alumínio de massa m = 0,60 kg é aquecida de 20,0 °C para 80,0 °C ao receber…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
(OBJETIVA, Dif.1) Uma barra de alumínio de massa m = 0,60 kg é aquecida de 20,0 °C para 80,0 °C ao receber calor Q = 3,24×10^4 J. Usando Q = m·c·?T (?T em K), calcule o calor específico c do alumínio em J·kg?¹·K?¹.
- A) c = 4,00×10^3 J·kg?¹·K?¹
- B) c = 9,00×10^2 J·kg?¹·K?¹
- C) c = 1,00×10^2 J·kg?¹·K?¹
- D) c = 5,00×10^2 J·kg?¹·K?¹
- E) c = 3,00×10^2 J·kg?¹·K?¹
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa m = 0,60 kg, variação de temperatura ΔT = 80,0 °C - 20,0 °C = 60,0 K (uma variação de 60 graus Celsius equivale a 60 K), e calor Q = 3,24×10^4 J = 32400 J.
- Isole o calor específico na fórmula Q = m·c·ΔT, obtendo c = Q / (m·ΔT).
- Calcule o produto do denominador: m·ΔT = 0,60 × 60,0 = 36 kg·K.
- Calcule c = 32400 / 36 = 900 J/(kg·K), que equivale a 9,00×10^2 J·kg^-1·K^-1. Esse resultado corresponde à alternativa B, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A alternativa A (4,00×10^3) é o calor específico da água, que o aluno pode ter usado por confundir com outra substância. A alternativa C (1,00×10^2) resulta de erro na potência de 10 ao dividir. A alternativa D (5,00×10^2) surge se a massa for esquecida no cálculo e o resultado for arredondado de forma grosseira. A alternativa E (3,00×10^2) aparece se o aluno multiplicar Q pela massa em vez de dividir.
💡 Dica: Aplique a fórmula Q = m·c·?T para encontrar c.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente trocou o calor específico do alumínio pelo da água (aproximadamente 4,18×10^3 J·kg^-1·K^-1), que é um valor muito mais alto e memorizado com frequência.
Por que engana: Confundir a relação entre calor, massa e variação de temperatura, aplicando a fórmula de forma incorreta.
Usa-se c = Q/(m·?T). ?T = 80,0-20,0 = 60,0 K; c = 3,24×10^4 J/(0,60 kg·60,0 K) = 3,24×10^4/36 = 9,00×10^2 J·kg?¹·K?¹.
O aluno chegou ao valor certo de ordem de grandeza mas errou a potência de 10 ao efetuar a divisão de 32400 por 36, perdendo um fator de 9 no resultado.
O aluno provavelmente ignorou a massa no denominador, calculando Q/ΔT = 540 J/K, e depois arredondou esse valor de forma grosseira para 5,00×10^2.
O aluno provavelmente multiplicou Q pela massa em vez de dividir, calculando algo próximo de Q·m/ΔT ≈ 3,2×10^2, e arredondou o resultado.
Raio-X da questão
calor específico
avaliacao
calor específico · equação do calor
Revisar a fórmula do calor específico e suas aplicações.
Confundir a relação entre calor, massa e variação de temperatura, aplicando a fórmula de forma incorreta.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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