Uma amostra de água em ebulição recebe 250 kJ para vaporizar-se completamente a 100,0 °C. Considerando…
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
Uma amostra de água em ebulição recebe 250 kJ para vaporizar-se completamente a 100,0 °C. Considerando ?Hvap(H2O)=40,7 kJ·mol?¹ e MM(H2O)=18,0 g·mol?¹, qual a massa de vapor formada (g)?
- A) A massa de vapor formada é 250 g.
- B) ˜111 g (250 kJ ÷ 40,7 kJ·mol?¹ = 6,15 mol; 6,15·18,0 g·mol?¹ ˜ 111 g).
- C) A vaporizaçao ocorre a 80 °C, não a 100 °C.
- D) Foram produzidos 10 mols de vapor.
- E) A massa de vapor é 18 g, ou seja, 1 mol de água.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique a grandeza dada. A entalpia de vaporização (40,7 kJ por mol de água) indica quanta energia é necessária para vaporizar 1 mol de água a 100 °C. Passo 2: Calcule quantos mols são vaporizados com 250 kJ: 250 kJ ÷ 40,7 kJ/mol = aproximadamente 6,14 mol. Passo 3: Converta mols em massa usando a massa molar de 18,0 g/mol: 6,14 mol × 18,0 g/mol = aproximadamente 110,6 g, ou seja, cerca de 111 g. Passo 4: Confira as demais alternativas. A alternativa A confunde a energia (kJ) com massa (g), sem nenhuma conversão. A alternativa C fala de uma temperatura diferente da que está no enunciado, que é 100 °C. A alternativa D afirma 10 mol, valor que não resulta de 250 kJ divididos por 40,7 kJ/mol. A alternativa E assume 1 mol (18 g), ignorando que a energia fornecida é muito maior que a necessária para vaporizar apenas 1 mol. Portanto, o gabarito B está correto e coincide com a resolução independente.
💡 Dica: Calcule a quantidade de mols e converta para gramas.
Alternativa por alternativa
O aluno trata o valor de 250 kJ diretamente como massa em gramas, sem usar a entalpia de vaporização nem a massa molar.
Por que engana: O aluno pode confundir a quantidade de calor com a massa, calculando diretamente a massa sem considerar a relação entre calor e mols.
Número de mols vaporados = energia fornecida / ?Hvap = 250000 J / (40,7·10³ J·mol?¹) ˜ 6,15 mol; massa = n·MM = 6,15·18,0 g ˜ 111 g.
O aluno acredita que a água ferve em outra temperatura, como 80 °C, e não lê que o enunciado fixa a vaporização em 100,0 °C.
O aluno faz uma divisão incorreta, por exemplo dividindo 250 por um valor próximo de 25, e não por 40,7 kJ/mol, obtendo 10 mol.
O aluno associa a entalpia de vaporização apenas a 1 mol de água, esquecendo que a energia fornecida pode vaporizar muitos mols.
Raio-X da questão
vaporizaçao da água
avaliacao
cálculo de mols · vaporizaçao e calor
Revisar a relação entre calor, mols e massa na vaporização.
O aluno pode confundir a quantidade de calor com a massa, calculando diretamente a massa sem considerar a relação entre calor e mols.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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