Um bloco de alumínio de massa 0,50 kg aquece de 20 °C para 80 °C. Calor específico do alumínio c = 900…
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 0,50 kg aquece de 20 °C para 80 °C. Calor específico do alumínio c = 900 J/kg·°C. Calcule a quantidade de calor Q recebida pelo bloco.
- A) Q = m·c·?T = 0,50·900·(80-20) = 2,7×10^4 J (27 000 J).
- B) Q = m·c·?T = 0,50·900·(80-10) = 31 500 J
- C) Q = 0,50·900·(80-60) = 9 000 J
- D) Q = m·c·?T = 0,50·1000·(80-20) = 30 000 J
- E) Q = m·c·?T = 1,00·900·(80-20) = 54 000 J
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados: massa m = 0,50 kg, calor específico c = 900 J/kg·°C, temperatura inicial 20 °C e temperatura final 80 °C. Passo 2: Como o bloco apenas aquece, sem mudar de estado, o calor recebido é o calor sensível, dado por Q = m·c·delta T. Passo 3: Calcule a variação de temperatura: delta T = 80 - 20 = 60 °C. Passo 4: Substitua os valores: Q = 0,50 · 900 · 60. Passo 5: Multiplique 0,50 · 900 = 450 J/°C e depois 450 · 60 = 27 000 J (ou 2,7×10^4 J). Unidades: kg · J/(kg·°C) · °C = J, o que confirma a coerência. Resultado: Q = 27 000 J, alternativa A, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: B usa delta T = 70 °C, o que resulta em 31 500 J e não corresponde à variação de 60 °C; C usa delta T = 20 °C, o que resulta em 9 000 J e não corresponde à variação de temperatura do enunciado; D troca o calor específico 900 J/kg·°C por 1000, o que resulta em 30 000 J e altera um dado fornecido; E usa massa de 1,00 kg em vez de 0,50 kg, o que resulta em 54 000 J e também altera um dado fornecido.
💡 Dica: Use a fórmula Q = m * c * ΔT.
Alternativa por alternativa
Usa-se Q = m·c·?T com m = 0,50 kg, c = 900 J/kg·°C e ?T = 60 °C; produto = 27 000 J, unidade J do SI.
O aluno calculou a variação de temperatura como 80 - 10 em vez de 80 - 20, trocando o valor da temperatura inicial ao fazer a subtração.
Por que engana: Confundir a variação de temperatura, utilizando valores incorretos para o cálculo da quantidade de calor.
O aluno usou delta T = 20 °C, possivelmente confundindo o valor 60 da temperatura inicial com a diferença de temperatura, ou tomando a diferença de forma incorreta. Não identificou que delta T é a diferença entre temperatura final e inicial.
O aluno substituiu o calor específico dado (900 J/kg·°C) por 1000 J/kg·°C, ignorando o valor informado no enunciado, talvez por arredondamento indevido.
O aluno usou a massa de 1,00 kg em vez de 0,50 kg, lendo mal o dado do enunciado.
Raio-X da questão
quantidade de calor
avaliacao
calor específico · cálculo de variação de temperatura
Revisar a fórmula da quantidade de calor e suas variáveis.
Confundir a variação de temperatura, utilizando valores incorretos para o cálculo da quantidade de calor.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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