Questão 1 · Famema 2021 · Questão 38fácil
Sabendo que o calor específico da água tem por definição o valor 1 cal/(g · ºC), um estudante deseja determinar o valor do calor específico de um material desconhecido. Para isso, ele dispõe de uma amostra de 40 g desse material, de um termômetro na escala Celsius, de um recipiente de capacidade térmica desprezível e de uma fonte de calor de fluxo invariável.
Primeiramente, o estudante coloca 100 g de água no interior do recipiente e observa que, para elevar de 20 ºC a temperatura dessa quantidade de água, são necessários 5 minutos de exposição à fonte de calor. Em seguida, o estudante esvazia o recipiente e coloca em seu interior a amostra, verificando que, para elevar de 20 ºC a temperatura da amostra, a exposição à mesma fonte de calor deve ser de 1 minuto apenas.
O valor do calor específico procurado pelo estudante é
- A
0,6 cal/(g · ºC).
- B
0,5 cal/(g · ºC).
- C
0,1 cal/(g · ºC).
- D
0,2 cal/(g · ºC).
- E
0,4 cal/(g · ºC).
Ver gabarito e resolução
A fonte tem fluxo constante: o calor é proporcional ao tempo.
1. Calor que a fonte dá em 5 min (com a água)
Q = m · c · ΔT = 100 × 1 × 20 = 2000 cal
Por minuto: 2000 ÷ 5 = 400 cal/min
2. Amostra aquecida por 1 min
400 = 40 × c × 20
400 = 800 · c
c = 0,5 cal/(g · °C)
Resposta: B
Atenção: a amostra recebe o calor de 1 minuto (400 cal), não o de 5 minutos.
Dica: com a mesma fonte, compare os sistemas pela razão de tempos: Qamostra / Qágua = tamostra / tágua.