Dois blocos A e B de materiais distintos possuem massa de, respectivamente, 200 g e 100 g. Para que eles obtenham a mesma variação de temperatura, é necessário fornecer ao bloco A o triplo da quantidade de calor fornecida a B.
Nesse caso, pode-se afirmar que:
- A) o coeficiente de dilatação volumétrico de A é 2,5 vezes maior que o de B.
- B) a capacidade térmica de A é 1,5 vezes maior que a de B.
- C) o calor específico de A é 1,5 vezes maior que o de B.
- D) a massa específica de B é 2,5 vezes maior que a de B.
Resposta:
A alternativa correta é letra C) o calor específico de A é 1,5 vezes maior que o de B.
Gabarito: LETRA C.
O calor responsável pela variação de temperatura de uma substância é chamada de calor sensível, e pode ser calculado utilizando a equação:
Q = m c Delta T tag 1
Onde m é a massa, c é o calor específico e Delta T é a variação de temperatura da substância.
Assim, vamos analisar cada uma das alternativas:
a) o coeficiente de dilatação volumétrico de A é 2,5 vezes maior que o de B.
Incorreta. Essa afirmação não pode ser inferida a partir das informações fornecidas na questão. O coeficiente de dilatação volumétrica não está relacionado diretamente à capacidade térmica ou à variação de temperatura quando calor é fornecido aos materiais.
b) a capacidade térmica de A é 1,5 vezes maior que a de B.
Incorreta. A partir da equação (1), podemos relacionar a capacidade térmica (C) ao calor (Q) fornecido da seguinte maneira:
Q = C cdot Delta T tag 2
Onde C = m c é a capacidade térmica e Delta T é a variação da temperatura da substância. Do enunciado, temos que Q_A = 3 Q_B. Assim, de acordo com a equação (2), podemos escrever:
Q_A = 3 Q_B
C_A Delta T_A = 3 C_B Delta T_B
Porém, para uma mesma variação de temperatura, temos Delta T_A = Delta T_B. Logo,
C_A cancel { Delta T_B} = 3 C_B cancel { Delta T_B}
C_A = 3 C_B tag 3
Ou seja, a capacidade térmica de A é 3 vezes maior que a de B.
c) o calor específico de A é 1,5 vezes maior que o de B.
Correta. De acordo com a equação (3), temos:
C_A = 3 C_B
Logo,
m_A c_A = 3 m_B c_B
Substituindo os valores das massas, temos:
200 c_A = 3 cdot 100 c_B
2 c_A = 3 c_B
c_A = dfrac 32 c_B
c_A = 1,5 c_B
d) a massa específica de B é 2,5 vezes maior que a de B.
Incorreta. A massa específica é uma propriedade física de um material que descreve a quantidade de massa de uma substância contida em uma unidade de volume específica. Em outras palavras, a massa específica representa a densidade de massa de uma substância.
Assim, não podemos tirar essa conclusão com base nas informações dadas, pois a questão fornece as massas dos blocos A e B, mas não menciona os volumes.
Portanto, a resposta correta é a alternativa (c).
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