Um bloco de alumínio de massa 200 g é aquecido de 20°C para 40°C. Dado c_Al = 900 J·kg?¹·K?¹, calcule o calor…
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
Um bloco de alumínio de massa 200 g é aquecido de 20°C para 40°C. Dado c_Al = 900 J·kg?¹·K?¹, calcule o calor sensível absorvido pelo bloco. Use m em kg e ?T em K.
- A) Q = m·c·?T = 0,2·900·20 = 3,6×10^3 J
- B) Q = 0,2·900·10 = 1800 J
- C) Q = 0,2·900·5 = 900 J
- D) Q = 0,2·900·40 = 7200 J
- E) Q = 200·900·20 = 3600000 J
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identificar os dados. A massa é 200 g, que equivale a 0,2 kg, pois o calor específico deve ser usado com massa em kg. O calor específico do alumínio é c = 900 J/(kg·K). A variação de temperatura é ΔT = 40 - 20 = 20 K (a variação de uma escala Celsius é igual à de Kelvin). Passo 2: Aplicar a fórmula do calor sensível, Q = m·c·ΔT. Passo 3: Substituir os valores: Q = 0,2 · 900 · 20 = 180 · 20 = 3600 J, ou seja, Q = 3,6×10^3 J. Passo 4: Conferir com o gabarito. A alternativa A está correta e coincide com o gabarito oficial, pois usa massa em kg e a variação correta de temperatura. Passo 5: Por que as outras estão erradas. B usa ΔT = 10 K, valor que não corresponde a nenhuma variação do enunciado. C usa ΔT = 5 K, também sem base nos dados. D usa 40 como ΔT, ou seja, toma a temperatura final como se fosse a variação. E usa a massa em gramas (200) junto com c em J/(kg·K), gerando um resultado 1000 vezes maior que o correto.
💡 Dica: Calcule o calor usando a fórmula Q = m * c * ΔT.
Alternativa por alternativa
Converter m=0,2 kg; ?T=40-20=20 K; aplicar Q=m·c·?T ? Q=0,2·900·20=3600 J.
O aluno tomou a variação de temperatura como 10 K, provavelmente dividindo a diferença de 20 K por 2 ou confundindo-a com outro valor do enunciado. Não há base nos dados para esse valor.
Por que engana: Confundir a variação de temperatura e calcular com valores incorretos, como usar 20°C ao invés de 20 K.
O aluno usou ΔT = 5 K, resultado de um cálculo indevido sobre as temperaturas, possivelmente uma subtração ou divisão incorreta. A variação correta é de 20 K.
O aluno usou a temperatura final de 40 °C como se fosse a variação de temperatura, esquecendo de subtrair a temperatura inicial de 20 °C. Isso confunde temperatura com variação de temperatura.
O aluno substituiu a massa de 200 g diretamente na fórmula, sem convertê-la para 0,2 kg, mesmo com o calor específico em J/(kg·K). A unidade inconsistente gera um valor 1000 vezes maior.
Raio-X da questão
calor sensível
avaliacao
calor sensível · unidades de medida
Revisar a fórmula do calor sensível e suas unidades.
Confundir a variação de temperatura e calcular com valores incorretos, como usar 20°C ao invés de 20 K.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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