Durante uma aula prática de Física, o professor pediu que os estudantes descobrissem que tipo de material foi utilizado para produzir um conjunto de pequenas esferas, com massa total igual a 100g. Para isso, ele forneceu aos estudantes a seguinte tabela:
Material
Calor específico
(cal/g.ºC)
Alumínio
0,20
Chumbo
0,030
Prata
0,060
Para o experimento, as esferas, inicialmente a 150ºC, foram colocadas dentro de um calorímetro ideal contendo 0,50kg de água a uma temperatura de 20ºC. Após um tempo, os estudantes verificaram, com o auxílio de um termômetro, que a temperatura de equilíbrio do sistema (água e esferas) apresentava-se como 25ºC. Considerando que o calor absorvido pelo termômetro é desprezível e que todo o calor cedido pelas esferas foi absorvido pela água, é CORRETO afirmar que as esferas eram feitas de:
(Dado: calor específico da água: 1,0cal/g.ºC)
- A) Alumínio.
- B) Chumbo.
- C) Ferro.
- D) Prata.
Resposta:
A alternativa correta é letra A) Alumínio.
A Quantidade de calor recebida ou cedida por um material é dada por:
Q = mcdot c cdot Delta (phi_f - phi_i) tag 1
Onde phi_f e phi_i são as temperaturas final e inicial do líquido.
Vamos inicialmente calcular a quantidade de calor recebida pela água no calorímetro.
Q_{água} = 500cdot 1 cdot (25- 20)
Q_{água} = 2500,Calorias
Qual será o material constituinte da esfera? Deveremos descobrir qual o material será capaz de ceder exatamente as 2500,Calorias.
Q_{alumínio} = 100cdot 0,2 cdot (25 - 150)
Q_{alumínio} = - 2500,Calorias
Logo de cara encontramos que o alumínio será capaz de ceder exatamente as 2500,calorias para a água.
Gabarito: A
Deixe um comentário