Para derreter 0,200 kg de gelo a 0 °C é necessário calor latente de fusão Lf = 3,3×10^5 J/kg. Calcule a…
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
Para derreter 0,200 kg de gelo a 0 °C é necessário calor latente de fusão Lf = 3,3×10^5 J/kg. Calcule a energia Q necessária para a fusão completa.
- A) Q = 0,250·3,3×10^5 = 8,25×10^4 J
- B) Q = 0,200·3,3×10^4 = 6 600 J
- C) Q = 0,200·3,0×10^5 = 6,0×10^4 J
- D) Q = 0,200·3,0×10^5 = 6,0×10^5 J
- E) Q = m·Lf = 0,200·3,3×10^5 = 6,6×10^4 J (66 000 J).
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A massa é m = 0,200 kg e o calor latente de fusão do gelo é Lf = 3,3×10^5 J/kg. Como o gelo já está a 0 °C, toda a energia fornecida é usada na mudança de estado, sem variação de temperatura. Passo 2: Use a fórmula do calor latente, Q = m·Lf. Passo 3: Substitua os valores: Q = 0,200 · 3,3×10^5. Passo 4: Multiplique 0,200 por 3,3, obtendo 0,66, e ajuste a potência de dez: 0,66×10^5 = 6,6×10^4 J, que equivale a 66 000 J. Resultado: a alternativa E está correta e coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A usa 0,250 kg em vez da massa dada de 0,200 kg. B usa Lf = 3,3×10^4, uma potência de dez menor que a do enunciado. C troca o Lf por 3,0×10^5, que não é o valor informado. D também usa 3,0×10^5 e ainda erra a potência do resultado, escrevendo 6,0×10^5 J em vez de 6,0×10^4 J.
💡 Dica: Use a fórmula Q = m * Lf para calcular a energia.
Alternativa por alternativa
O aluno trocou a massa de 0,200 kg pelo número 0,250 ao copiar os dados, aplicando a fórmula com uma massa que não está no enunciado.
Por que engana: Confundir a unidade de medida ou o valor do calor latente, resultando em um cálculo incorreto da energia necessária.
O aluno leu corretamente a massa, mas usou Lf = 3,3×10^4 J/kg, errando a potência de dez do calor latente e obtendo um valor 10 vezes menor.
O aluno não lembra o valor de Lf do gelo e substitui por 3,0×10^5 J/kg, aproximação que não corresponde ao dado do enunciado; o cálculo 0,200·3,0×10^5 = 6,0×10^4 está correto para esse valor errado.
O aluno usa o mesmo valor incorreto 3,0×10^5 e, na multiplicação, escreve 6,0×10^5 J, errando a potência de dez do resultado (0,200·3,0×10^5 é 6,0×10^4).
Fusão sem variação de temperatura usa Q = m·Lf; com m = 0,200 kg e Lf = 3,3·10^5 J/kg, resulta 66 000 J.
Raio-X da questão
calor latente de fusão
avaliacao
calor latente de fusão
Revisar a fórmula do calor latente de fusão e suas aplicações.
Confundir a unidade de medida ou o valor do calor latente, resultando em um cálculo incorreto da energia necessária.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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