Uma equipe de cientistas, com o objetivo de simular a respiração humana, criou um dispositivo que converte…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma equipe de cientistas, com o objetivo de simular a respiração humana, criou um dispositivo que converte 0,02 g de vapor d’água em água líquida a cada ciclo de inspiração e expiração, à temperatura constante. Admita que esse dispositivo simule 15 ciclos de respiração por minuto e que o calor latente de vaporização da água seja igual a 2400 J/g. A taxa de calor perdida pelo dispositivo, em J/s, é igual a: (UERJ 2024)
- A) 9
- B) 10
- C) 11
- D) 12
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique o que a questão pede. A taxa de calor perdida (em J/s) é a energia liberada por segundo na condensação do vapor d'água.
- Calcule a massa de vapor condensada por minuto. Cada ciclo converte 0,02 g e há 15 ciclos por minuto, logo 0,02 x 15 = 0,3 g por minuto.
- Calcule a energia liberada por minuto. Usando o calor latente de 2400 J/g, temos 0,3 x 2400 = 720 J por minuto.
- Converta para segundos. Como 1 minuto tem 60 s, a taxa é 720 / 60 = 12 J/s.
- Conclusão. A taxa de calor perdida é 12 J/s, alternativa D, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A) 9 J/s não resulta de nenhum passo correto com os dados do enunciado; B) 10 J/s também não corresponde a 720 J por minuto dividido por 60; C) 11 J/s é um valor próximo, mas não é o resultado exato da multiplicação e da conversão de unidades.
💡 Dica: Calcule o calor total por minuto e converta para J/s.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente errou o cálculo intermediário da massa ou da energia por minuto, ou fez uma divisão incorreta ao converter minutos em segundos.
O aluno provavelmente acertou parte da multiplicação, mas errou a conversão de unidades de minuto para segundo ou arredondou valores de forma indevida.
O aluno provavelmente cometeu um erro aritmético na multiplicação de 0,3 g por 2400 J/g ou na divisão por 60, chegando a um valor próximo do correto.
Por que engana: Confundir unidades de massa e tempo, ou esquecer de converter minutos para segundos.
CORRETA. A alternativa considera corretamente a massa por ciclo, o número de ciclos por segundo e o calor latente, resultando na potência térmica correta em J/s.
Raio-X da questão
calor latente e energia
avaliacao
calculo de energia termica · multiplicacao e divisao simples
estude calor latente e conversao de unidades de energia
Confundir unidades de massa e tempo, ou esquecer de converter minutos para segundos.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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