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Chamamos de energéticos ou calóricos os alimentos que, quando metabolizados, liberam energia química…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT203

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

Chamamos de energéticos ou calóricos os alimentos que, quando metabolizados, liberam energia química aproveitável pelo organismo. Essa energia é quantificada através da unidade física denominada caloria, que é a quantidade de energia necessária para elevar, em um grau, um grama de água. A quantidade de energia liberada por um alimento pode ser quantificada quando se usa a energia liberada na sua combustão para aquecer uma massa conhecida de água contida num recipiente isolado termicamente (calorímetro de água). Em um experimento para se determinar a quantidade de calorias presente em castanhas e nozes, obtiveram-se os resultados apresentados na tabela abaixo: | Amostra | Massa da amostra (g) | Massa de água (g) | Temperatura inicial da água (ºC) | Temperatura final da água (ºC) | |----------|----------------------|------------------|---------------------------------|-------------------------------| | Noz | 2,50 | 100 | 15,0 | 75,0 | | Castanha | 4,00 | 120 | 15,0 | 90,0 | Com base no exposto acima e sabendo que o calor específico da água é igual a 1,0 cal g?¹ ºC?¹, é correto afirmar: (UFPR 2006)

A) Esses resultados indicam que se uma pessoa ingerir 1,0 grama de nozes terá disponível 2400 calorias, enquanto que se ingerir a mesma quantidade de castanha terá disponível 2250 calorias.
B) A castanha é duas vezes mais calórica do que a noz.
C) A quantidade de energia liberada na queima da noz é de 9000 calorias, e na queima da castanha é de 6000 calorias.
D) Um indivíduo que gasta cerca de 240 calorias em uma caminhada deve ingerir 10 g de castanha ou 225 gramas de nozes para repor as calorias consumidas.

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

Use a fórmula do calorímetro de água: energia liberada = massa de água x calor específico x variação de temperatura. Como o calor específico da água é 1,0 cal/g°C, a energia é massa de água x variação de temperatura. Passo 2: Calcule a energia liberada pela noz. A água tem 100 g e a temperatura sobe de 15,0 °C para 75,0 °C, ou seja, 60 °C. Então Q = 100 x 1,0 x 60 = 6000 cal, para 2,50 g de noz. Passo 3: Calcule a energia por grama da noz: 6000 / 2,50 = 2400 cal/g. Logo, 1,0 g de noz fornece 2400 calorias. Passo 4: Calcule a energia liberada pela castanha. A água tem 120 g e a temperatura sobe de 15,0 °C para 90,0 °C, ou seja, 75 °C. Então Q = 120 x 1,0 x 75 = 9000 cal, para 4,00 g de castanha. Passo 5: Calcule a energia por grama da castanha: 9000 / 4,00 = 2250 cal/g. Logo, 1,0 g de castanha fornece 2250 calorias. Passo 6: A alternativa A está correta, pois reproduz exatamente esses valores por grama. Passo 7: Na alternativa B, a castanha não é duas vezes mais calórica; por grama ela fornece um pouco menos que a noz (2250 contra 2400). Passo 8: Na alternativa C, os valores estão trocados: 9000 cal é a energia da amostra de castanha e 6000 cal é a da amostra de noz, e ambos são totais das amostras, não valores por grama. Passo 9: Na alternativa D, a proporção está mal feita: para 240 cal, seriam necessários cerca de 0,11 g de castanha (240 / 2250) ou cerca de 0,10 g de noz (240 / 2400), e não 10 g ou 225 g.

💡 Dica: Calcule o calor absorvido pela água para determinar a energia liberada pela amostra.

Alternativa por alternativa

A Correta

CORRETA. O cálculo do calor liberado pela noz é Q = 100 × 1 × (75 - 15) = 6000 cal para 2,5 g, resultando em 2400 cal/g; para a castanha, Q = 120 × 1 × (90 - 15) = 9000 cal para 4 g, resultando em 2250 cal/g.

B Erradaerro: Interpretação

O aluno compara apenas os valores totais das amostras ou os valores das temperaturas finais e conclui que a castanha rende o dobro, sem normalizar pela massa. Na verdade, por grama a castanha fornece menos energia que a noz.

C Erradaerro: Interpretação

O aluno troca os resultados das duas amostras, atribuindo à noz a energia total da castanha (9000 cal) e vice-versa, e ainda apresenta esses totais como se fossem valores de uma quantidade fixa, desconsiderando a massa de cada amostra.

D Erradaerro: Procedimental

O aluno faz a regra de três de forma invertida ou com escala errada: em vez de dividir 240 cal pelo valor calórico por grama, multiplica ou usa valores incoerentes, chegando a massas de 10 g e 225 g, que são muito maiores que o necessário.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação medio

Peso pedagógico medio

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 progressao

🎯 Conceito central

calorimetria, energia, calor específico

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

calor específico da água · cálculo de variação de temperatura

📚 Reveja

Estude calorimetria e cálculo de calor usando calor específico.

⚠️ Erro mais comum

Confundir massa da amostra com massa da água ou esquecer de usar a variação de temperatura correta no cálculo.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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