EEAR 2020 (CFS 2) — questão 78 de Física

Gabarito DCalorimetria — calor sensível e calor latente de vaporizaçãoExame de Admissão ao CFS 2/2020 · Física
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 78 de Física do EEAR 2020 (CFS 2)

Enunciado em texto

Em um recente trabalho, os pesquisadores de uma instituição concluíram que 500 mL do total de água pura utilizada durante o processo de fabricação de um copo plástico são “perdidos” devido a mudança do estado líquido para o estado de vapor a 100 °C. Em termos de energia, essa quantidade de água pura “perdida” equivale, em calorias, a _____.

Considere:

1 – que a água pura, antes de entrar no processo de fabricação, está a 25 °C;

2 – calor específico da água pura igual a 1 cal/g°C;

3 – calor latente de vaporização da água pura igual a 540 cal/g; e

4 – a densidade da água pura igual a 1 g/cm³.

a) 270

b) 307,5

c) 270000

d) 307500

(Enunciado: Exame de Admissão ao CFS 2/2020 — EEAR.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR), do Comando da Aeronáutica.

Resolução comentada

O que a questão pede: a energia para levar 500 mL de água de 25 °C até vapor a 100 °C.

Passo 1 — a massa. Com densidade 1 g/cm³, 500 mL = 500 cm³ = 500 g.

Passo 2 — aquecer de 25 °C a 100 °C (calor sensível):

Q1=m c ΔT=500×1×75Q_1 = m\,c\,\Delta T = 500 \times 1 \times 75

Q1=37 500 calQ_1 = 37\,500\ \text{cal}

Passo 3 — vaporizar a 100 °C (calor latente):

Q2=m L=500×540=270 000 calQ_2 = m\,L = 500 \times 540 = 270\,000\ \text{cal}

Passo 4 — somar:

Q=37 500+270 000=307 500 calQ = 37\,500 + 270\,000 = 307\,500\ \text{cal}

⚠️ As armadilhas: contar só a vaporização dá 270 000 cal (alternativa C), esquecendo que a água entra a 25 °C. E as alternativas A e B são os mesmos números em quilocalorias, mas a questão pede calorias.

A ideia em uma frase: primeiro aquece até 100 °C (mcΔT), depois vaporiza (mL), e soma as duas parcelas.

Resposta: alternativa D (307 500 cal).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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