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Química2ª sérieBNCC EM13CNT307Média⏱ medio

Determine a energia liberada ao congelar 200,0 g de água líquida a 0 °C até gelo a 0 °C. Dados: entalpia de…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT307

Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Determine a energia liberada ao congelar 200,0 g de água líquida a 0 °C até gelo a 0 °C. Dados: entalpia de fusão ?Hfus = 333 kJ·kg?¹. Use Q = m·?Hfus.

  1. A) ?Hvap da água é 2260 kJ·mol?¹.
  2. B) A temperatura de ebulição da água a 0,80 atm é 100°C.
  3. C) 66.6 kJ liberados
  4. D) R deve ser usado como 0,0821 L·atm/mol·K.
  5. E) P1 deve ser menor que P2 na equação.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

  1. Identificar os dados. A massa é m = 200,0 g = 0,2 kg e a entalpia de fusão é ΔHfus = 333 kJ/kg. Como a água passa de líquido a gelo, a solidificação libera a mesma quantidade de energia que a fusão absorveria. Passo 2: Aplicar a fórmula Q = m·ΔHfus. Q = 0,2 kg × 333 kJ/kg = 66,6 kJ. Passo 3: Interpretar o resultado. Como a fusão absorve 66,6 kJ, o congelamento libera 66,6 kJ para o ambiente, o que corresponde à alternativa C. Passo 4: Analisar as demais alternativas. A) A entalpia de vaporização é outra propriedade, ligada à passagem de líquido para vapor, e não serve para calcular o congelamento. B) A temperatura de ebulição a 0,80 atm não tem relação com a mudança sólido-líquido, que ocorre a 0 °C. D) A constante R dos gases não aparece na fórmula Q = m·ΔHfus. E) A comparação entre P1 e P2 pertence à equação de Clausius-Clapeyron, que não é necessária para calcular a energia pedida. Conclusão: a resposta correta é a alternativa C, coincidindo com o gabarito oficial.

💡 Dica: Calcule a energia usando a fórmula Q = m·?Hfus.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceituala que mais engana

Confunde a entalpia de fusão com a entalpia de vaporização e acredita que o dado de 2260 kJ/mol é necessário para calcular a energia do congelamento.

Por que engana: O aluno pode confundir a entalpia de fusão com a entalpia de vaporização, aplicando o valor incorreto na fórmula.

B Erradaerro: Conceitual

Acha que a temperatura de ebulição sob pressão de 0,80 atm é relevante para uma mudança de fase sólido-líquido, misturando efeitos de pressão com a fusão ou solidificação da água.

C Correta

m = 0,200 kg. Q = m·?Hfus = 0,200 kg × 333 kJ·kg?¹ = 66,6 kJ. Energia é liberada no processo de solidificação.

D Erradaerro: Procedimental

Acredita que qualquer cálculo termodinâmico precisa da constante dos gases R, aplicando-a onde ela não entra na fórmula Q = m·ΔHfus.

E Erradaerro: Conceitual

Supõe que o cálculo da energia depende da comparação entre pressões, tratando a relação P1 e P2 como condição obrigatória sem perceber que ela pertence a outra equação.

Raio-X da questão

Dificuldade Média
Leitura medio
Discriminação alto
Peso pedagógico alto
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade unica
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio
🎯 Conceito central

entalpia de fusão

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

entalpia de fusão · calculo de energia

📚 Reveja

Revisar o conceito de entalpia de fusão e suas aplicações.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a entalpia de fusão com a entalpia de vaporização, aplicando o valor incorreto na fórmula.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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