Em um laboratório escolar, um aquecedor elétrico é usado para derreter parcialmente uma amostra sólida que já…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um laboratório escolar, um aquecedor elétrico é usado para derreter parcialmente uma amostra sólida que já se encontra na temperatura de fusão. O aquecedor fornece 24 kJ de energia, mas 20% dessa energia são dissipados para o ambiente. Ao final do procedimento, 15 g da amostra foram derretidos. Considerando apenas a energia efetivamente absorvida pela amostra, qual é o calor latente de fusão do material?
- A) O calor latente de fusão do material é 1,92 x 10^6 J/kg.
- B) O calor latente de fusão do material é 3,20 x 10^5 J/kg.
- C) O calor latente de fusão do material é 1,60 x 10^6 J/kg.
- D) O calor latente de fusão do material é 1,28 x 10^5 J/kg.
- E) O calor latente de fusão do material é 1,28 x 10^6 J/kg.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A energia fornecida pelo aquecedor é 24 kJ, ou seja, 24000 J. Dessa energia, 20% são perdidos para o ambiente. A massa derretida é 15 g, que equivale a 0,015 kg. Passo 2: Calcule a energia efetivamente absorvida pela amostra. Como 20% são dissipados, 80% são absorvidos: 0,80 x 24000 = 19200 J. Passo 3: Use a definição de calor latente, L = Q/m, em que Q é o calor absorvido na fusão e m é a massa fundida. Como a amostra já está na temperatura de fusão, toda a energia absorvida é usada na mudança de estado. Passo 4: Calcule L = 19200 J / 0,015 kg = 1,28 x 10^6 J/kg. Passo 5: Compare com as alternativas. A alternativa E coincide com o resultado obtido e com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A usa uma massa de 10 g no lugar de 15 g; B usa apenas os 20% dissipados (4800 J) no cálculo; C ignora a dissipação e usa os 24000 J integrais; D trata 15 g como 0,15 kg, errando a conversão de unidade.
💡 Dica: calcule a energia efetiva absorvida e use Q= m*L
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente calculou com a massa errada, dividindo 19200 J por 0,01 kg (10 g), em vez de 0,015 kg.
O aluno usou a energia dissipada (20% de 24 kJ = 4800 J) como se fosse a energia absorvida pela amostra, invertendo o enunciado.
O aluno ignorou as perdas e dividiu os 24000 J totais do aquecedor pela massa, esquecendo que apenas a energia efetivamente absorvida conta.
Por que engana: usar toda energia fornecida sem considerar dissipação
O aluno converteu mal a massa, tratando 15 g como 0,15 kg, o que reduz o resultado em dez vezes.
A amostra absorve 80% de 24 kJ, ou seja, 19,2 kJ. Como 15 g correspondem a 0,015 kg, o calor latente é 19 200/0,015 = 1,28 x 10^6 J/kg.
Raio-X da questão
calor latente de fusão
calcular calor laten
conversão de unidades de energia e massa · definição de calor latente
conservação e dissipação de energia
usar toda energia fornecida sem considerar dissipação
sustentabilidade energética
persistência para interpretar dados
laboratório escolar,
Questões parecidas com resolução
- Em uma prática de calorimetria, uma amostra de 80 g de cera é mantida na temperatura de fusão. Um aquecedor fornece 12…
- Em um laboratório, um corpo com massa de 30 g, inicialmente em sua temperatura de fusão, é aquecido durante 140 s por…
- Em uma aula de Física, estudantes colocaram 0,500 kg de gelo inicialmente a 0 °C em um calorímetro. Um aquecedor…
- Em uma atividade sobre mudanças de estado da água, uma turma utiliza uma amostra de gelo retirada de um sistema de…
- Em uma atividade de Física, uma turma utiliza um recipiente térmico para estudar a mudança de estado da água. Uma…
- Em uma experiência de laboratório, 200 g de água inicialmente a 80 graus Celsius são colocados em contato, dentro de um…
🔎 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