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No gráfico abaixo, registra-se a temperatura de 100g de água (c = 1 cal/gºC) contida num calorímetro ideal, em função do tempo numa experiência:
Entre os pontos A e B do gráfico, foi introduzido no calorímetro um pedaço de 1kg de um certo metal inicialmente a 70ºC. o calor especifico do metal será :
- A) 0,2 cal/gºC
- B) 2,0 cal/gºC
- C) 3,0 cal/gºC
- D) 0,3 cal/gºC
- E) 20 cal/gºC
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Resposta:
A alternativa correta é letra A
Pelo Teorema da Conservação da Energia, a soma das trocas de calor realizadas no sistema composto pelo calorímetro, água e metal é nula. O calorímetro é ideal, logo, o sistema não dissipa energia para o meio externo. Equacionando :
Qa + Qm = 0 (1)
Sendo :
Qa = Quantidade de calor da água
Qm = Quantidade de calor do metal
No gráfico, percebe-se que a temperatura final do sistema (temperatura de equílibrio) se dá em 50ºC. Portanto :
Qa= ma . ca . ΔT = 100 . 1 . (50-10) = 4000 cal
Qm = mm . cm . ΔT = 1000 . c . (50-70) = -20000c
Substituindo esses valores em (1), obtemos :
-20000c + 4000 = 0 -> c=4000/20000 = 0,2 cal/gº C
Alternativa A.
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