Cerca de 40 cozinhas solidarias de um municipio passaram a registrar o gasto de energia em tarefas rotineiras…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Cerca de 40 cozinhas solidarias de um municipio passaram a registrar o gasto de energia em tarefas rotineiras para planejar o uso de geradores em dias de falta de luz. Em um teste, um aquecedor de imersao foi usado para aquecer 600 mL de agua em uma panela metalica. A temperatura inicial era 25 C e a final, 85 C. O procedimento foi repetido duas vezes, com tempos de aquecimento de 8 min 50 s e 9 min 10 s. Para a agua, foi adotado c = 4200 J/(kg.C) e a equivalencia 1 mL de agua tem massa 1,0 g. O grupo quer divulgar, em uma frase, o resultado fisico do teste, deixando claro que se trata do que foi transferido para a agua (nao para o ambiente). Interprete os dados e identifique a frase que comunica corretamente a energia recebida pela agua e a potencia media entregue a ela no aquecimento descrito.
- A) Energia de 1,5 x 10^5 J e potencia media de 2,8 x 10^2 W foram transferidas para a agua.
- B) Energia de 2,5 x 10^5 J e potencia media de 4,7 x 10^2 W foram transferidas para a agua.
- C) Energia de 2,7 x 10^5 J e potencia media de 5,0 x 10^2 W foram transferidas para a agua.
- D) Energia de 2,1 x 10^5 J e potencia media de 4,0 x 10^2 W foram transferidas para a agua.
- E) Energia de 2,8 x 10^5 J e potencia media de 5,1 x 10^2 W foram transferidas para a agua.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A massa de 600 mL de água, com 1,0 g por mL, é 600 g, ou seja, 0,6 kg. A variação de temperatura é ΔT = 85 - 25 = 60 °C. O calor específico é c = 4200 J/(kg.°C). Passo 2: Calcule a energia transferida para a água pela fórmula Q = m x c x ΔT = 0,6 x 4200 x 60 = 151200 J, que equivale a 1,5 x 10^5 J (arredondado). Passo 3: Calcule o tempo médio das duas repetições. Os tempos são 8 min 50 s = 530 s e 9 min 10 s = 550 s. A média é (530 + 550)/2 = 540 s. Passo 4: Calcule a potência média como P = Q/Δt = 151200/540 = 280 W, ou seja, 2,8 x 10^2 W. Passo 5: Conclua que a alternativa A traz exatamente a energia (1,5 x 10^5 J) e a potência média (2,8 x 10^2 W) corretas, e que a frase deixa claro que se trata do que foi transferido para a água. Passo 6: Analise as demais. A alternativa B tem energia de 2,5 x 10^5 J, valor que não corresponde a 0,6 kg, 4200 J/(kg.°C) e 60 °C. A alternativa C tem energia de 2,7 x 10^5 J, valor incompatível com os dados do enunciado. A alternativa D tem energia de 2,1 x 10^5 J, que não resulta dos dados, pois exigiria massa de 1 kg ou variação de 50 °C. A alternativa E tem energia de 2,8 x 10^5 J, que também não corresponde aos dados e, para ser coerente com a potência de 5,1 x 10^2 W, exigiria usar apenas um dos tempos.
💡 Dica: Calcule a energia usando Q=mcΔT e depois a potência média dividindo pela média dos tempos.
Alternativa por alternativa
Usa m=0,60 kg, DeltaT=60 C: Q=m.c.DeltaT=1,512e5 J e P=Q/540 s=2,8e2 W, coerente com os tempos.
O aluno provavelmente errou o cálculo da energia, obtendo cerca de 2,5 x 10^5 J (como se ΔT fosse 100 °C), e depois dividiu esse valor por 530 s, o que dá a potência de 4,7 x 10^2 W.
Por que engana: Confundir massa com volume ou esquecer de converter unidades, e calcular potência média incorretamente.
O aluno provavelmente errou a multiplicação m x c x ΔT ou usou uma diferença de temperatura incorreta, chegando a 2,7 x 10^5 J. Depois, dividiu esse valor pelo tempo e obteve 5,0 x 10^2 W, o que mostra que a potência também foi calculada a partir de uma energia errada.
O aluno provavelmente usou uma variação de temperatura errada (50 °C) ou tratou a massa como 1 kg, chegando a 2,1 x 10^5 J. Com esse valor, a potência de 4,0 x 10^2 W ficou incorreta.
O aluno provavelmente usou apenas um dos tempos (550 s) em vez da média das repetições e também apresentou energia de 2,8 x 10^5 J, que não corresponde aos dados. Assim, obteve potência de 5,1 x 10^2 W.
Raio-X da questão
energia térmica e potência média
avaliacao
calorimetria básica · unidades de energia e potência
estude calorimetria e cálculo de potência média
Confundir massa com volume ou esquecer de converter unidades, e calcular potência média incorretamente.
pensamento_critico
cotidiano
Questões parecidas com resolução
- Por que um mesmo fogao parece aquecer mais rapido a agua do que o oleo? Para responder a essa duvida de voluntarios, uma…
- — Se o aparelho tira calor de dentro, por que a parte de tras fica quente? — perguntou um cliente ao ver um novo freezer…
- Um grupo precisa aquecer 2,00 L de água de 10,0 °C a 80,0 °C usando um fogareiro portátil. Tempo disponível t = 6,00…
- — Dá para aquecer água só com uma caixa e mangueira preta? — perguntou um morador ao ler um post de divulgação…
- Em um laboratório escolar, uma equipe avaliou o aquecimento de água usando um fogareiro elétrico. Foram aquecidos 1,5 kg…
- Em um teste de eficiência, um aquecedor elétrico fornece 84 000 J a uma panela que contém 500 g de água. Durante o…
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog