Em uma atividade de laboratório, dois blocos A e B, de mesma massa e inicialmente à mesma temperatura, recebem…
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 uma atividade de laboratório, dois blocos A e B, de mesma massa e inicialmente à mesma temperatura, recebem a mesma quantidade de calor. Após o aquecimento, a temperatura do bloco A aumenta 20 °C, enquanto a do bloco B aumenta 10 °C. Considere desprezível a perda de calor para o ambiente. Com base nessa situação, qual conclusão sobre os calores específicos dos blocos está correta?
- A) Os blocos possuem o mesmo calor específico.
- B) O bloco B possui maior calor específico que o bloco A.
- C) O bloco B possui maior condutividade térmica que o bloco A.
- D) O bloco A possui maior calor específico que o bloco B.
- E) O bloco B possui maior massa que o bloco A.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique as grandezas dadas. Os blocos têm a mesma massa (m) e recebem a mesma quantidade de calor (Q). As variações de temperatura são ΔT_A = 20 °C e ΔT_B = 10 °C. Não há perda de calor para o ambiente.
- Use a equação do calor sensível, Q = m × c × ΔT, em que c é o calor específico.
- Isole o calor específico: c = Q / (m × ΔT). Como Q e m são iguais para os dois blocos, o calor específico é inversamente proporcional à variação de temperatura.
- Calcule a proporção. Para o bloco A, c_A = Q / (m × 20). Para o bloco B, c_B = Q / (m × 10). Logo c_B = 2 × c_A, ou seja, o bloco B tem calor específico maior que o bloco A. Isso confirma a alternativa B, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A: os calores específicos são diferentes, pois as variações de temperatura são diferentes. C: a condutividade térmica não é dada nem é o conceito que determina a variação de temperatura. D: o bloco A sofreu maior variação de temperatura, por isso tem menor calor específico. E: as massas são iguais, como informado no enunciado.
💡 Dica: Relacionar energia, massa, calor específico e variação de temperatura
Alternativa por alternativa
O aluno interpreta que, como os blocos recebem a mesma quantidade de calor e têm a mesma massa, devem ter o mesmo calor específico, ignorando que as variações de temperatura diferentes indicam capacidades de absorver calor diferentes.
Pela relação Q = m c ΔT, com a mesma quantidade de calor e a mesma massa, o bloco que sofre menor variação de temperatura possui maior calor específico. Como B aqueceu menos, seu calor específico é maior.
O aluno confunde calor específico com condutividade térmica, duas propriedades diferentes dos materiais: a primeira relaciona calor absorvido e variação de temperatura, a segunda relaciona a velocidade com que o calor se propaga.
O aluno acredita que o bloco que esquenta mais tem maior calor específico, invertendo a relação c = Q / (m × ΔT). Na prática, quanto maior o calor específico, menor a variação de temperatura para a mesma quantidade de calor.
Por que engana: Confundir calor específico com condutividade térmica
O aluno lê mal o enunciado, que informa que os blocos têm a mesma massa, e acaba considerando uma massa diferente para justificar a menor variação de temperatura do bloco B.
Raio-X da questão
Calor específico e sua influência na variação de temperatura
Identificar relação
Conceito de temperatura e energia térmica · Noções básicas de calor e transferência de energia
Relação entre calor, calor específico, massa e temperatura
Confundir calor específico com condutividade térmica
Contexto laboratoria
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