Sobre estas questões de Calor Sensível, Latente e Trocas de Calor
Esta página reúne 38 questões de Calor Sensível, Latente e Trocas de Calor voltadas para ENEM, dentro da unidade temática Calorimetria, todas alinhadas à BNCC. Abaixo você encontra 6 questões-amostra com a análise pedagógica completa (gabarito comentado, ficha pedagógica e resolução passo a passo) — uma prévia do que o GeraProva monta automaticamente para a prova inteira.
O que estas questões cobram: calor específico; calor específico e fusão; sublimação do CO2; quantidade de calor.
Objetivos pedagógicos principais: avaliacao.
4F · 4M · 2D
Distribuição de dificuldade
🧠 Habilidades cognitivas (Bloom): Aplicar, Analisar
🎯 Tipos de raciocínio exigidos: Dedutivo, Indutivo
Como usar: professores podem aplicar estas questões diretamente em avaliações, usar como material de apoio em aula, ou gerar uma prova personalizada com o GeraProva escolhendo dificuldade, quantidade e formato. Alunos podem usar para revisão ativa, praticando a resolução antes de ver o gabarito comentado.
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Questão 1BNCC EM13CNT101Fácil🧠 Aplicar⏱ medio
Durante uma atividade de educação científica em uma escola pública, uma turma aqueceu 200 g de água em um recipiente. A temperatura da água passou de 25 °C para 75 °C. Desprezando as perdas de calor para o ambiente, considere que o calor específico da água é 1 cal/(g·°C). A quantidade de calor sensível pode ser calculada pela expressão Q = m · c · ?T, em que ?T é a variação de temperatura.
Com base nos dados do experimento, qual foi a quantidade de calor necessária para aquecer a água?
- A) 10000 cal
- B) 15000 cal
- C) 200 cal
- D) 5000 cal
- E) 30000 cal
📖 Análise pedagógica e resolução comentada
🎯 Conceito central
calor específico
💡 Dica de resolução
Use a fórmula Q = m * c * ΔT.
✅ Resposta correta: A
A variação de temperatura é ΔT = 75 °C − 25 °C = 50 °C. Assim, Q = m · c · ΔT = 200 g · 1 cal/(g·°C) · 50 °C = 10000 cal.
Por que as outras alternativas estão erradas:
❌ B) Usa a temperatura final, 75 °C, diretamente no lugar da variação de temperatura. O cálculo equivocado é Q = 200 · 1 · 75.
❌ C) Desconsidera a variação de temperatura e multiplica apenas a massa pelo calor específico: Q = 200 · 1.
❌ D) Considera apenas metade da variação de temperatura correta, usando 25 °C em vez de 50 °C na expressão Q = m · c · ΔT.
❌ E) Soma as temperaturas inicial e final, obtendo 100 °C, e usa esse valor indevidamente como variação de temperatura: Q = 200 · 1 · 100.
📚 Reveja antes de resolver
Revisar a fórmula de cálculo de calor e suas variáveis.
📋 Ficha pedagógica
Objetivo: avaliacao
Raciocínio: Dedutivo
Taxonomia Bloom: Aplicar
Dificuldade: Fácil
Tempo estimado: medio
Nível de leitura: medio
Estilo do enunciado: calculativa
Contexto de aplicação: cientifico
Papel na prova: desafio
Peso pedagógico: alto
Poder de discriminação: alto
Autonomia do enunciado: completo
Cobertura da habilidade: unica
Indicações: Simulado · Diagnóstico · Exige cálculo · Cotidiano
Questão 2BNCC EM13CNT101Difícil🧠 Analisar⏱ medio
Em uma atividade de laboratório de uma escola pública brasileira, um recipiente termicamente isolado é usado para estudar trocas de calor. Nesse recipiente, são colocados 200 g de cobre inicialmente a 100 °C e 500 g de água inicialmente a 20 °C. Considere que não há mudança de estado físico nem perda de calor para o ambiente. Adote os calores específicos: 0,40 J/(g·°C) para o cobre e 4,20 J/(g·°C) para a água.
Com base nessas informações, qual será, aproximadamente, a temperatura de equilíbrio térmico do sistema?
- A) 23 °C
- B) 31 °C
- C) 60 °C
- D) 20 °C
- E) 43 °C
📖 Análise pedagógica e resolução comentada
🎯 Conceito central
calor específico
💡 Dica de resolução
Utilize a fórmula de troca de calor para resolver a questão.
✅ Resposta correta: A
Como o recipiente é termicamente isolado, o calor perdido pelo cobre é igual ao calor recebido pela água: 200 · 0,40 · (100 − T) = 500 · 4,20 · (T − 20). Assim, 80(100 − T) = 2100(T − 20), portanto 8000 − 80T = 2100T − 42000. Logo, 50000 = 2180T e T ≈ 22,9 °C, que, arredondado, corresponde a 23 °C.
Por que as outras alternativas estão erradas:
❌ B) Resulta do uso inconsistente dos calores específicos, tratando o valor da água como 1,0 e mantendo o valor do cobre como 0,40, embora os dados do texto estejam expressos na mesma unidade.
❌ C) É a média aritmética entre as temperaturas inicial do cobre e da água, procedimento inadequado porque as massas e os calores específicos dos materiais são diferentes.
❌ D) Considera incorretamente que a água, por ter maior massa, não sofre aquecimento significativo e que a temperatura final permanece igual à sua temperatura inicial.
❌ E) É obtida por uma média ponderada apenas pelas massas, sem considerar que água e cobre possuem calores específicos diferentes.
📚 Reveja antes de resolver
Revisar os conceitos de calor específico e equilíbrio térmico.
📋 Ficha pedagógica
Objetivo: avaliacao
Raciocínio: Indutivo
Taxonomia Bloom: Analisar
Dificuldade: Difícil
Tempo estimado: medio
Nível de leitura: medio
Estilo do enunciado: calculativa
Contexto de aplicação: cientifico
Papel na prova: desafio
Peso pedagógico: alto
Poder de discriminação: alto
Autonomia do enunciado: completo
Cobertura da habilidade: multipla
Indicações: Simulado · Diagnóstico · Exige cálculo
Questão 3BNCC EM13CNT101Média🧠 Analisar⏱ longo
Um bloco de gelo de 0,5 kg a -10 °C é colocado em contato com água a 20 °C. Qual será a temperatura final do sistema? (use cágua = 4,18 J/(g·°C), cfusão = 334 J/g)
- A) 0 °C
- B) 10 °C
- C) 5 °C
- D) 20 °C
- E) -5 °C
📖 Análise pedagógica e resolução comentada
🎯 Conceito central
calor específico e fusão
💡 Dica de resolução
Calcule a energia necessária para o gelo derreter e iguale à energia perdida pela água.
✅ Resposta correta: A
O calor do gelo derretendo iguala o calor da água resfriando.
Por que as outras alternativas estão erradas:
❌ B) Temperatura final não considera o calor do gelo.
❌ C) Não considera a fusão do gelo corretamente.
❌ D) A água não pode manter essa temperatura.
❌ E) Temperatura final não pode ser negativa com essas massas.
📚 Reveja antes de resolver
Revisar os conceitos de calor específico e mudanças de estado físico.
📋 Ficha pedagógica
Objetivo: avaliacao
Raciocínio: Indutivo
Taxonomia Bloom: Analisar
Dificuldade: Média
Tempo estimado: longo
Nível de leitura: medio
Estilo do enunciado: calculativa
Contexto de aplicação: cientifico
Papel na prova: desafio
Peso pedagógico: alto
Poder de discriminação: alto
Autonomia do enunciado: completo
Cobertura da habilidade: multipla
Indicações: Simulado · Diagnóstico · Exige cálculo · Cotidiano
Questão 4BNCC EM13CNT102Média🧠 Aplicar⏱ medio
Em um experimento, um protótipo de aquecedor solar é construído. Se ele aquece 5 kg de água de 15 °C a 45 °C, qual o calor absorvido? (cágua = 4,18 J/(g·°C))
- A) 627000 J
- B) 600000 J
- C) 500000 J
- D) 700000 J
- E) 800000 J
📖 Análise pedagógica e resolução comentada
🎯 Conceito central
calor específico
💡 Dica de resolução
Calcule o calor usando a fórmula Q = m * c * ΔT.
✅ Resposta correta: A
Cálculo: Q = 5000 g * 4,18 J/(g·°C) * 30 °C.
Por que as outras alternativas estão erradas:
❌ B) Valor subestimado, não considera a ?T corretamente.
❌ C) Subestima a massa utilizada no cálculo.
❌ D) Valor superestimado, não reflete a quantidade correta.
❌ E) Cálculo incorreto da temperatura final.
📚 Reveja antes de resolver
Revisar a fórmula do calor específico e suas aplicações.
📋 Ficha pedagógica
Objetivo: avaliacao
Raciocínio: Dedutivo
Taxonomia Bloom: Aplicar
Dificuldade: Média
Tempo estimado: medio
Nível de leitura: medio
Estilo do enunciado: calculativa
Contexto de aplicação: cientifico
Papel na prova: desafio
Peso pedagógico: alto
Poder de discriminação: alto
Autonomia do enunciado: completo
Cobertura da habilidade: unica
Indicações: Simulado · Diagnóstico · Exige cálculo · Cotidiano
Questão 5BNCC EM13CNT102Difícil🧠 Aplicar⏱ medio
Em uma atividade de Física, estudantes analisaram o uso de gelo seco para conservar amostras durante o transporte. O gelo seco é dióxido de carbono sólido e, à pressão atmosférica, passa diretamente do estado sólido para o gasoso, sem se transformar em líquido. Uma tabela técnica informa que o calor latente de sublimação do dióxido de carbono é 600 kJ/kg. Em um recipiente isolado, há 200 g de gelo seco inicialmente a 25 °C negativos, e todo o material sublima sem variação significativa de temperatura durante o processo.
Com base nas informações do texto, qual é a quantidade de calor necessária para sublimar completamente o gelo seco presente no recipiente?
- A) 120 000 000 J
- B) 120 J
- C) 120 000 J
- D) 60 000 J
- E) 600 000 J
📖 Análise pedagógica e resolução comentada
🎯 Conceito central
sublimação do CO2
💡 Dica de resolução
Calcule o calor usando a fórmula Q = m * cfusão.
✅ Resposta correta: C
A massa deve ser convertida para quilogramas: 200 g = 0,200 kg. O calor necessário na mudança de estado é calculado por Q = m · L, em que L é o calor latente de sublimação. Como L = 600 kJ/kg = 600 000 J/kg, tem-se Q = 0,200 · 600 000 = 120 000 J.
Por que as outras alternativas estão erradas:
❌ A) Resulta de tratar incorretamente os 200 g como se fossem 200 kg, mantendo o valor correto do calor latente em J/kg.
❌ B) Resulta de usar o valor numérico 600 como se o calor latente estivesse em J/kg, ignorando que o texto informa 600 kJ/kg, e ainda converter corretamente a massa para 0,200 kg.
❌ D) Resulta de usar, por engano, 0,100 kg como massa, isto é, metade da massa de 200 g informada no texto.
❌ E) Resulta de considerar apenas o valor do calor latente, sem multiplicá-lo pela massa de gelo seco indicada no texto.
📚 Reveja antes de resolver
Revisar o conceito de sublimação e cálculos de calor.
📋 Ficha pedagógica
Objetivo: avaliacao
Raciocínio: Dedutivo
Taxonomia Bloom: Aplicar
Dificuldade: Difícil
Tempo estimado: medio
Nível de leitura: medio
Estilo do enunciado: situacional
Contexto de aplicação: cientifico
Papel na prova: desafio
Peso pedagógico: alto
Poder de discriminação: alto
Autonomia do enunciado: completo
Cobertura da habilidade: unica
Indicações: Simulado · Diagnóstico · Exige cálculo · Interdisciplinar
Questão 6BNCC EM13CNT101Fácil🧠 Aplicar⏱ medio
Em uma atividade de Física sobre o consumo de energia em cozinhas brasileiras, estudantes analisaram o resfriamento de uma panela com 3 kg de água. A água inicialmente estava a 80 °C e, após algum tempo, atingiu 20 °C. Para os cálculos, deve-se considerar que não houve mudança de estado físico nem perdas adicionais de energia e usar o calor específico da água igual a 4,18 J/(g·°C).
Com base nos dados da atividade, calcule a quantidade de calor liberada pela água durante esse resfriamento.
- A) 1003200 J
- B) 752400 J
- C) 250800 J
- D) 1254000 J
- E) 7524 J
📖 Análise pedagógica e resolução comentada
🎯 Conceito central
calor específico
💡 Dica de resolução
Use a fórmula Q = m * c * ΔT para calcular.
✅ Resposta correta: B
A massa deve ser convertida para gramas: 3 kg = 3000 g. A variação de temperatura é ΔT = 80 °C − 20 °C = 60 °C. Assim, Q = m · c · ΔT = 3000 · 4,18 · 60 = 752400 J. Como a água esfria, essa energia é liberada; portanto, seu módulo é 752400 J.
Por que as outras alternativas estão erradas:
❌ A) Esse resultado é obtido ao usar incorretamente a temperatura inicial, 80 °C, como se fosse a variação de temperatura, em vez de calcular a diferença entre as temperaturas.
❌ C) Esse resultado é obtido ao considerar incorretamente que a massa de água é 1 kg, embora o texto informe uma massa de 3 kg.
❌ D) Esse resultado é obtido ao somar incorretamente as temperaturas inicial e final, usando 100 °C no lugar da variação de 60 °C.
❌ E) Esse resultado é obtido ao usar incorretamente o valor numérico da massa em quilogramas diretamente na fórmula, sem convertê-la para gramas, apesar de o calor específico estar expresso em J/(g·°C).
📚 Reveja antes de resolver
Revisar a fórmula do calor específico e suas aplicações.
📋 Ficha pedagógica
Objetivo: avaliacao
Raciocínio: Dedutivo
Taxonomia Bloom: Aplicar
Dificuldade: Fácil
Tempo estimado: medio
Nível de leitura: medio
Estilo do enunciado: calculativa
Contexto de aplicação: cientifico
Papel na prova: consolidacao
Peso pedagógico: alto
Poder de discriminação: alto
Autonomia do enunciado: completo
Cobertura da habilidade: unica
Indicações: Simulado · Diagnóstico · Exige cálculo · Cotidiano
Habilidades BNCC trabalhadas nesta página
As questões desta página desenvolvem as seguintes habilidades da Base Nacional Comum Curricular:
EM13CNT101Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
EM13CNT102Realizar 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.
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