Calcule a quantidade de calor necessária para fundir 50,0 g de gelo a 0,0 °C mantendo a temperatura em 0,0 °C…
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
Calcule a quantidade de calor necessária para fundir 50,0 g de gelo a 0,0 °C mantendo a temperatura em 0,0 °C. (Calor latente de fusão da água Lf = 334 J·g?¹).
- A) 1.67×10^4 J (16,7 kJ).
- B) 2,68×10^4 J;
- C) 1,00×10^3 J;
- D) 8,34×10^3 J;
- E) 5,00×10^2 J;
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique o fenômeno. O gelo está a 0,0 °C e a temperatura é mantida nesse valor, então não há variação de temperatura. A energia recebida é usada apenas para mudar o estado físico (fusão), e por isso usamos o calor latente, não o calor específico.
- Escreva a fórmula. Q = m × Lf, em que m é a massa e Lf é o calor latente de fusão.
- Substitua os valores. m = 50,0 g e Lf = 334 J/g (ou J·g^-1). Logo, Q = 50,0 × 334 = 16700 J.
- Escreva em notação científica. Q = 1,67 × 10^4 J, ou seja, 16,7 kJ. Esse resultado coincide com a alternativa A, que é a correta e coincide com o gabarito oficial.
- Analise as demais alternativas. A alternativa B (2,68 × 10^4 J) está errada porque o valor é quase 1,6 vezes maior que o correto e não corresponde a nenhum produto simples com Lf. A alternativa C (1,00 × 10^3 J) está errada porque não há base para esse valor com os dados do enunciado. A alternativa D (8,34 × 10^3 J) está errada porque corresponde à metade do resultado correto, como se a massa fosse 25 g. A alternativa E (5,00 × 10^2 J) está errada porque ignora o calor latente e trata a massa como se fosse a própria energia.
💡 Dica: Use a fórmula Q = m * Lf para calcular o calor.
Alternativa por alternativa
Q = m·Lf = 50,0 g × 334 J·g?¹ = 16 700 J. A energia fornece a entalpia de fusão sem variar T.
O aluno provavelmente errou o valor do calor latente ou fez uma multiplicação incorreta, obtendo um número próximo de 536 J/g para a massa de 50 g.
O aluno provavelmente fez um arredondamento grosseiro ou uma conta com unidades trocadas, chegando a um valor redondo sem relação com m × Lf.
O aluno provavelmente dividiu o resultado por dois ou usou 25 g como massa, metade da massa do enunciado.
Por que engana: O aluno pode confundir a quantidade de calor com a massa ou a temperatura, resultando em um valor incorreto.
O aluno provavelmente acredita que a quantidade de calor é apenas a massa multiplicada por um fator arbitrário, sem entender que o calor latente expressa energia por grama.
Raio-X da questão
calor de fusão
avaliacao
calor latente de fusão · cálculo de calor
Revisar o conceito de calor latente de fusão e suas aplicações.
O aluno pode confundir a quantidade de calor com a massa ou a temperatura, resultando em um valor incorreto.
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cientifico
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