Em um teste de laboratório, um biocombustível foi queimado para aquecer 250 g de água. A temperatura da água…
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 teste de laboratório, um biocombustível foi queimado para aquecer 250 g de água. A temperatura da água aumentou de 20 °C para 50 °C. Considere o calor específico da água igual a 4,2 J/(g °C). Nesse processo, foram queimados 3,0 g de combustível e apenas 70% da energia liberada na combustão foi transferida para a água. Com base nesses dados, qual foi a energia liberada, em média, por grama de biocombustível queimado?
- A) O combustível liberou 15 000 J por grama.
- B) O combustível liberou 31 500 J por grama.
- C) O combustível liberou 10 500 J por grama.
- D) O combustível liberou 13 500 J por grama.
- E) O combustível liberou 45 000 J por grama.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Calcule a energia absorvida pela água com Q = m x c x variação de temperatura. Q = 250 x 4,2 x (50 - 20) = 250 x 4,2 x 30 = 31 500 J.
- Como apenas 70% da energia liberada na combustão foi transferida para a água, esse valor corresponde a 0,70 da energia total. Energia total = 31 500 / 0,70 = 45 000 J.
- A pergunta pede a energia por grama de combustível. Como foram queimados 3,0 g, energia por grama = 45 000 / 3,0 = 15 000 J/g.
- Conclusão: a alternativa correta é a A, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: a B usa o calor absorvido pela água (31 500 J) sem corrigir os 70% nem dividir pela massa; a C divide 31 500 J por 3 g, mas esquece a correção dos 70%; a D toma os 30% perdidos (13 500 J) como se fosse a resposta; a E corrige os 70%, mas não divide pela massa de combustível, deixando o total em vez do valor por grama.
💡 Dica: calcule energia absorvida e ajuste pela eficiencia para achar total
Alternativa por alternativa
A água recebeu Q = 250 x 4,2 x (50 - 20) = 31 500 J. Como essa quantidade corresponde a 70% da energia liberada, a energia total foi 31 500/0,70 = 45 000 J. Dividindo esse valor pelos 3,0 g queimados, obtém-se 15 000 J por grama.
O aluno considera que o calor absorvido pela água (31 500 J) já é a energia liberada por grama, sem considerar a perda de 30% e sem dividir pelos 3 g queimados.
O aluno divide corretamente o calor absorvido pela massa de 3 g, mas não faz a correção de 70% e trata a água como se recebesse toda a energia liberada.
Por que engana: nao ajustar energia pela eficiencia dos 70%
O aluno calcula a energia perdida (30% de 45 000 J = 13 500 J) e a apresenta como se fosse a energia transferida ou liberada, lendo mal o que a questão pede.
O aluno corrige corretamente a energia total para 45 000 J, mas esquece que a questão pede o valor por grama e não divide pela massa de 3,0 g.
Raio-X da questão
calor especifico e transferencia de energia
prever energia liber
calculo de calor sensivel Q=mcΔT · conversao de energia e rendimento
raciocinio percentual na transferencia energetica
nao ajustar energia pela eficiencia dos 70%
sustentabilidade energetica
persistencia em resolver problemas
laboratorio de fisic
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