Em uma experiência no laboratório de Física, observa-se que um bloco metálico de 0,15 kg de massa, ao receber…
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
Em uma experiência no laboratório de Física, observa-se que um bloco metálico de 0,15 kg de massa, ao receber 1530 cal, varia sua temperatura de 68°F para 122°F. O calor específico da substância que constitui esse corpo é (Mackenzie 2011)
- A) 0,19 cal/(g.ºC)
- B) 0,23 cal/(g.ºC)
- C) 0,29 cal/(g.ºC)
- D) 0,34 cal/(g.ºC)
- E) 0,47 cal/(g.ºC)
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Converter as temperaturas de Fahrenheit para Celsius pela fórmula C = (F - 32) x 5/9. Para 68°F: (68 - 32) x 5/9 = 20°C. Para 122°F: (122 - 32) x 5/9 = 50°C. Passo 2: Calcular a variação de temperatura: ΔT = 50 - 20 = 30°C. Passo 3: Converter a massa para gramas: 0,15 kg = 150 g. Passo 4: Aplicar a equação do calor sensível Q = m x c x ΔT, isolando o calor específico: c = Q / (m x ΔT) = 1530 / (150 x 30) = 1530 / 4500 = 0,34 cal/(g.°C). Passo 5: Conclusão: a alternativa correta é a D, que coincide com o gabarito oficial. A alternativa A está errada porque usa a variação de 54°F diretamente, sem converter para Celsius. A alternativa B está errada porque resulta de uma variação de temperatura calculada incorretamente. A alternativa C está errada porque resulta de um cálculo com variação de temperatura incorreta. A alternativa E está errada porque resulta de uma divisão com denominador incorreto, como erro na massa ou na variação de temperatura.
💡 Dica: Use a fórmula do calor específico e converta as temperaturas para a mesma unidade.
Alternativa por alternativa
O aluno usa a diferença de 54°F (122 - 68) diretamente na fórmula, sem converter a variação para graus Celsius. Com ΔT = 54, obtém 1530 / (150 x 54) ≈ 0,19.
O aluno calcula a variação de temperatura de forma incorreta, usando um valor de ΔT diferente de 30°C, o que gera c ≈ 0,23 a partir de 1530 / (150 x 45). Falta de conversão precisa das temperaturas.
O aluno usa uma variação de temperatura errada (cerca de 35°C), possivelmente por erro na conversão de Fahrenheit para Celsius ou na subtração, obtendo c ≈ 0,29.
CORRETA. Após converter as temperaturas para Celsius (68°F = 20°C, 122°F = 50°C), a variação é de 30°C. Convertendo a massa para gramas (0,15 kg = 150 g) e aplicando Q = m·c·ΔT, temos 1530 = 150·c·30, resultando em c = 0,34 cal/(g.ºC).
O aluno aplica a fórmula com um denominador incorreto, seja por erro na massa, na variação de temperatura ou na montagem da divisão, chegando a c ≈ 0,47.
Raio-X da questão
calor específico, variação de temperatura
avaliacao
conversão de unidades de temperatura · calor e energia térmica
estude calor específico e conversão de unidades de temperatura
Confundir unidades de temperatura ou esquecer de converter para a mesma escala antes de calcular.
pensamento_critico
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