Calcule a energia necessária para fundir 10,0 g de gelo a 0 °C. Use ?Hfus(H2O)=6,01 kJ·mol?¹ e MM(H2O)=18,015…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões qualitativas e quantitativas sobre o funcionamento de geradores, motores elétricos e seus componentes, bobinas, transformadores, pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos, com base na análise dos processos de transformação e condução de energia envolvidos – com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais –, para propor ações que visem a sustentabilidade.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Calcule a energia necessária para fundir 10,0 g de gelo a 0 °C. Use ?Hfus(H2O)=6,01 kJ·mol?¹ e MM(H2O)=18,015 g·mol?¹.
- A) 50,0 g de água vaporizada, pois a temperatura não importa para vaporizar.
- B) 100,0 g de água vaporizada, pois apenas a energia total conta.
- C) 33,44 g de água vaporizada seguindo a fórmula da energia total.
- D) 0 g de água, pois energia não é necessária para vaporizar.
- E) 3,34 kJ
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique o processo. Fundir gelo a 0 °C é a fusão do gelo, transformação que exige a entalpia molar de fusão (ΔHfus = 6,01 kJ·mol^-1), e não a vaporização. Passo 2: Calcule a quantidade de matéria: n = massa / MM = 10,0 g / 18,015 g·mol^-1 ≈ 0,555 mol. Passo 3: Calcule a energia: Q = n × ΔHfus = 0,555 mol × 6,01 kJ·mol^-1 ≈ 3,34 kJ. Passo 4: Compare com as alternativas. A resposta correta é a E (3,34 kJ), que coincide com o gabarito oficial. Alternativa A: está errada porque confunde fusão com vaporização e afirma que a temperatura não importa, quando a mudança de estado depende de grandezas específicas como ΔHfus. Alternativa B: está errada porque a questão pede energia em kJ, não uma massa de água, e a energia não é a 'energia total' genérica. Alternativa C: está errada porque 33,44 g não é resultado de nenhum cálculo correto a partir de 10,0 g e 6,01 kJ·mol^-1, além de tratar de vaporização. Alternativa D: está errada porque o gelo precisa absorver energia para fundir, mesmo a 0 °C. Observação: as alternativas A, B e C tratam de vaporização e de massa de água, o que não corresponde ao que o enunciado pergunta; por isso a resolução se baseia apenas no cálculo da fusão.
💡 Dica: Calcule a quantidade de mols de gelo e multiplique pela entalpia de fusão.
Alternativa por alternativa
Confunde fusão com vaporização e acredita que a temperatura não influencia a mudança de estado, ignorando que a fusão ocorre a uma temperatura específica e usa a entalpia de fusão.
Lê mal a pergunta, que pede a energia em kJ, e responde com uma massa de água, supondo que basta a 'energia total' sem usar a entalpia molar de fusão.
Aplica uma fórmula de 'energia total' de forma errada e troca a unidade pedida (kJ) por massa (g), sem fazer a conversão de massa para mol e a multiplicação por ΔHfus.
Por que engana: Confundir a quantidade de energia necessária para fusão com a de vaporização, aplicando a fórmula errada.
Acredita que o gelo não precisa de energia para mudar de estado, influenciado pela ideia do dia a dia de que o gelo derrete sozinho em temperaturas próximas de zero.
n = 10,0/18,015 = 0,555 mol; Q = n·?Hfus = 0,555·6,01 = 3,34 kJ.
Raio-X da questão
entalpia de fusão
avaliacao
cálculo de entalpia · massa molar
Revisar o cálculo de entalpia e conversão de gramas para mols.
Confundir a quantidade de energia necessária para fusão com a de vaporização, aplicando a fórmula errada.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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