UEM 2020 — questão 32 de Física

Gabarito 21Física moderna — calor, fóton (massa e energia) e conservação da massa nas reações químicasVestibular · Conhecimentos Gerais (somatória)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 32 de Física do UEM 2020

Enunciado em texto

De acordo com a Lei de Conservação da Massa (de Lavoisier) e com conhecimentos físicos e químicos atuais, assinale o que for correto.

(01) Calor pode ser considerado energia em movimento.

(02) Na forma de partícula (fóton), luz tem massa de repouso não nula.

(04) Há uma relação entre a energia de um fóton e a frequência da onda eletromagnética correspondente.

(08) Reações químicas endotérmicas e exotérmicas nunca obedecem à Lei de Conservação da Massa.

(16) Reações fotoquímicas sempre obedecem à Lei de Conservação da Massa.

(Enunciado: Vestibular UEM 2020 — UEM/CVU.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar afirmações sobre calor, fóton e a lei de Lavoisier.

(01) Verdadeira. Calor é energia em trânsito, que passa de um corpo para outro por causa da diferença de temperatura; não é algo que o corpo “tem”. É esse o sentido de “energia em movimento”.

(02) Falsa. O fóton tem massa de repouso nula; é por isso que ele viaja à velocidade da luz. Ele tem energia e quantidade de movimento, mas não massa de repouso.

(04) Verdadeira. É a relação de Planck:

E=h fE = h\,f

(08) Falsa. Em qualquer reação química, endotérmica ou exotérmica, a massa dos reagentes é igual à dos produtos, num sistema fechado: os átomos só se rearranjam.

(16) Verdadeira. Reações fotoquímicas (disparadas pela luz, como a fotossíntese) também são reações químicas: os átomos se rearranjam e a massa se conserva.

⚠️ A armadilha: achar que, porque a reação troca energia (absorve ou libera calor ou luz), ela “perde” ou “ganha” massa. A variação de massa associada a E=mc2E = mc^2 nessas energias é tão pequena que é impossível de medir; em Química, a lei de Lavoisier vale.

A ideia em uma frase: calor é energia em trânsito, o fóton tem energia hf e massa de repouso zero, e reações químicas conservam a massa.

Resposta: soma 21 (01 + 04 + 16).

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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