Dois blocos de materiais diferentes (ferro e concreto) e de mesma massa foram utilizados como amostras de um teste experimental. Os mesmos foram aquecidos, a partir da temperatura ambiente, por fontes térmicas idênticas, que transmitiram a mesma quantidade de calor aos blocos.
Desconsiderando eventuais mudanças de estado, observou-se que o bloco de ferro sofreu maior variação de temperatura. Com relação às propriedades térmicas dos materiais em pauta, tal fenômeno é explicado pelo fato de o bloco de ferro apresentar
- A) maior calor específico comparado ao de concreto.
- B) maior capacidade térmica que o de concreto.
- C) a mesma capacidade térmica do bloco de concreto.
- D) menor calor específico comparado ao de concreto.
Resposta:
A alternativa correta é letra D) menor calor específico comparado ao de concreto.
Gabarito: Letra D.
Nossa questão trata do tema Termologia e precisaremos saber também o conceito de calor específico de uma material.
Quando um material recebe energia em forma de calor, fazendo-o variar sua temperatura estamos tratando do assunto: Quantidade de calor sensível Q.
A quantidade de calor sensível é dada pela expressão:
Q=mcdot ccdot Delta{theta} tag 1
Onde m é a massa em Kg, c é calor específico do material (dfrac{Cal}{gcdot ,^circ C}) e Delta{theta} é a variação de temperatura em ^circ C.
E o calor específico? Calor específico é quantidade de calor necessário para elevar a temperatura de 1g de um determinado material em 1,^circ C.
Vamos isolar a temperatura na Eq. 1:
Delta{theta} = dfrac{Q}{mcdot c} tag 2
Observe que na Eq. 2, a razão dfrac{Q}{m} é uma constante, pois tanto no ferro quanto no concreto esses grandezas são as mesmas. Desse modo, como a questão afirma que a variação da temperatura no ferro é maior do que no concreto, analisando a Eq. 2, concluímos que isso só pode ocorrer se o calor específico do ferro c_{ef} for menor do que o calor específico do concreto c_{ec}.
Analisemos as alternativas:
....tal fenômeno é explicado pelo fato de o bloco de ferro apresentar
a) maior calor específico comparado ao de concreto. O calor específico deve ser menor.
b) maior capacidade térmica que o de concreto. A capacidade térmica é a grandeza que resulta da razão entre a quantidade de calor recebida por um corpo e a variação de temperatura. Então, a capacidade térmica do ferro é menor do que a do concreto.
c) a mesma capacidade térmica do bloco de concreto. Idem letra b)
d) menor calor específico comparado ao de concreto. Esse é o nosso gabarito!
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