Para variar em 60 °C a temperatura de m quilogramas de água, foi utilizada toda a energia produzida pela…
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
Para variar em 60 °C a temperatura de m quilogramas de água, foi utilizada toda a energia produzida pela queima de 100 g de etanol. Para essas condições, considere os seguintes valores: • poder calorífico do etanol igual a 30,00 kJ/g; • calor específico da água igual a 4,20 J/g °C. O valor de m, em quilogramas, é aproximadamente igual a: (UERJ 2025)
- A) 36
- B) 24
- C) 18
- D) 12
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Calcule a energia liberada pela queima do etanol. Como o poder calorífico é 30,00 kJ/g e a massa queimada é 100 g, a energia é 100 x 30 = 3000 kJ, ou seja, 3 000 000 J.
- Converta a massa de água para gramas, pois o calor específico está em J/g °C. Sendo m quilogramas, a massa é 1000m gramas.
- Use a equação do calor sensível, Q = massa x calor específico x variação de temperatura. Então 3 000 000 = 1000m x 4,20 x 60, o que dá 3 000 000 = 252 000m.
- Isole m: m = 3 000 000 / 252 000, que é aproximadamente 11,9 kg, ou seja, cerca de 12 kg. A alternativa correta é a D.
- Por que as outras estão erradas: a A (36) e a B (24) exigiriam uma energia muito maior ou uma variação de temperatura menor do que a dada, e a C (18) corresponde a uma energia ou variação de temperatura que não aparecem no enunciado.
- Como o gabarito oficial indica D, ele está de acordo com a resolução obtida por cálculo direto, sem ressalvas.
💡 Dica: Use a equação Q = m*c*ΔT e a energia da queima para calcular m.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente errou ao converter as unidades ou ao montar a proporção, chegando a uma massa três vezes maior que a real. Ele pode ter aplicado a energia ou o calor específico de forma inconsistente com as unidades.
Por que engana: Confundir unidades de massa e energia ou esquecer de converter gramas para quilogramas.
O aluno provavelmente alterou um dado do problema, como a massa de etanol ou a variação de temperatura, dobrando a energia disponível ou reduzindo o ΔT pela metade. Ele não manteve os valores do enunciado durante o cálculo.
O aluno provavelmente usou uma variação de temperatura ou um fator de energia diferente do que está no enunciado, por exemplo ΔT de 40 °C. Isso levou a uma massa de água superestimada em relação ao valor correto.
CORRETA. O cálculo correto da energia liberada pela queima de 100 g de etanol (100 g × 30 kJ/g = 3000 kJ) e a aplicação da fórmula Q = m·c·ΔT com c = 4,20 J/g°C e ΔT = 60°C, convertendo unidades adequadamente, resulta em m ≈ 12 kg.
Raio-X da questão
calor específico e energia térmica
avaliacao
calor específico da água · poder calorífico do combustível
estude calor específico, poder calorífico e cálculo de energia térmica
Confundir unidades de massa e energia ou esquecer de converter gramas para quilogramas.
tomada_decisao
cotidiano
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Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.
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