Um fogão a gás consome massa de combustível m? = 2,50×10?³ kg/s. O poder calorífico inferior do gás é LHV =…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um fogão a gás consome massa de combustível m? = 2,50×10?³ kg/s. O poder calorífico inferior do gás é LHV = 5,00×107 J/kg. Qual é a potência térmica liberada pela combustão? Use P = m?·LHV (unidades SI).
- A) A potência térmica liberada é 2,50×10?³ W.
- B) A potência térmica liberada é 1,00×105 W.
- C) A potência térmica liberada é 5,00×107 W.
- D) A potência térmica liberada é 1,25 kW.
- E) P = m?·LHV = (2,50×10?³ kg/s)(5,00×107 J/kg) = 1,25×105 W
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A vazão mássica de combustível é m = 2,50×10^-3 kg/s e o poder calorífico inferior é LHV = 5,00×10^7 J/kg. Passo 2: Aplique a fórmula P = m·LHV, que relaciona a potência térmica à quantidade de energia liberada por segundo. Passo 3: Calcule o produto dos coeficientes, 2,50 × 5,00 = 12,5, e some os expoentes, -3 + 7 = 4. Obtém-se 12,5×10^4 W, que equivale a 1,25×10^5 W. Passo 4: Compare com as alternativas. A alternativa E apresenta exatamente essa conta e esse resultado, então ela está correta e coincide com o gabarito oficial. Passo 5: Por que as outras estão erradas. A ignora o LHV e confunde a vazão de massa com a potência. B usa um valor de 1,00×10^5 W que não corresponde ao produto dos dados, provavelmente por erro de arredondamento ou de cálculo. C confunde o poder calorífico com a potência, esquecendo de multiplicar pela vazão. D tem o valor numericamente certo para a ordem de grandeza errada, pois 1,25×10^5 W são 125 kW, não 1,25 kW.
💡 Dica: Calcule a potência usando a fórmula dada.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a potência é igual à vazão mássica de combustível, esquecendo de multiplicar pelo poder calorífico. Assim, trata kg/s como se fosse diretamente W.
O aluno faz a multiplicação com erro de cálculo ou arredonda indevidamente 2,50×10^-3 para 2,00×10^-3, obtendo 1,00×10^5 W em vez de 1,25×10^5 W.
Por que engana: Confundir a unidade de potência e calcular incorretamente a potência térmica ao não aplicar corretamente a fórmula P = m·LHV.
O aluno considera que a potência térmica é o próprio poder calorífico, ignorando a vazão de combustível que é queimada por segundo.
O aluno calcula o valor certo, 1,25×10^5 W, mas converte para quilowatts de forma errada, escrevendo 1,25 kW (que seria 1,25×10^3 W), uma diferença de cem vezes.
Potência térmica da combustão é produto da vazão mássica pelo poder calorífico: P = m?·LHV. Substituindo m? e LHV obtém-se 1,25×105 W.
Raio-X da questão
potência térmica
avaliacao
potência térmica · poder calorífico
Revisar a relação entre massa, poder calorífico e potência térmica.
Confundir a unidade de potência e calcular incorretamente a potência térmica ao não aplicar corretamente a fórmula P = m·LHV.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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