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
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.
- A) ?Hvap da água é 2260 kJ·mol?¹.
- B) A temperatura de ebulição da água a 0,80 atm é 100°C.
- C) 66.6 kJ liberados
- D) R deve ser usado como 0,0821 L·atm/mol·K.
- E) P1 deve ser menor que P2 na equação.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- 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
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.
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.
m = 0,200 kg. Q = m·?Hfus = 0,200 kg × 333 kJ·kg?¹ = 66,6 kJ. Energia é liberada no processo de solidificação.
Acredita que qualquer cálculo termodinâmico precisa da constante dos gases R, aplicando-a onde ela não entra na fórmula Q = m·ΔHfus.
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
entalpia de fusão
avaliacao
entalpia de fusão · calculo de energia
Revisar o conceito de entalpia de fusão e suas aplicações.
O aluno pode confundir a entalpia de fusão com a entalpia de vaporização, aplicando o valor incorreto na fórmula.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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