Proponha um procedimento experimental para determinar o calor específico c_x de um líquido desconhecido usando…
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
Proponha um procedimento experimental para determinar o calor específico c_x de um líquido desconhecido usando um calorímetro. Indique a equação de conservação de energia e mostre um cálculo de exemplo com números e unidades.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Medir m_x e T_x do líquido, m_w e T_w da água, e C_cal do calorímetro; misturar e medir T_f. Conservação: m_x c_x (T_x-T_f)=m_w c_w (T_f-T_w)+C_cal (T_f-T_w). Assim c_x=[m_w c_w + C_cal]·(T_f-T_w)/[m_x (T_x-T_f)]. Ex.: m_x=0.20 kg, T_x=80°C; m_w=0.30 kg, T_w=20°C; C_cal=50 J/K; T_f=30°C; c_w=4180 J/(kg·K). Numerador=(0.30·4180+50)·10=13040 J; denominador=0.20·50=10 kg·K; c_x=1304 J/(kg·K).
Explicação
O procedimento experimental descrito utiliza a conservação de energia para relacionar as trocas de calor entre o líquido desconhecido, a água e o calorímetro, permitindo calcular o calor específico do líquido. A equação apresentada considera as massas, temperaturas e calor específico da água, além do calor do calorímetro, garantindo que a energia total se conserve. O exemplo numérico ilustra claramente como aplicar a equação com valores reais, facilitando a compreensão do cálculo.
Raio-X da questão
calor específico
avaliacao
conservação de energia · calor específico
Revisar a equação de conservação de energia e o conceito de calor específico.
O aluno pode confundir a equação de conservação de energia, aplicando-a de forma incorreta ao não considerar as massas e temperaturas corretamente.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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