Para determinar o calor específico de materiais, Lavoiser eLaplace desenvolveram, no século XVIII, o chamado calorímetro de fusão de gelo. Considerando que a água ferve a 100 °C e congela a 0 °C e que o calor latente de fusão do gelo é igual a 80 cal.g-1, julgue o item a seguir. Considere que, para determinar o calor específico doalumínio, foi colocado, nesse calorímetro, 23 g de alumínioa 100 °C e após atingir o equilíbrio térmico, foi verificadoque 6,3 g de gelo foram derretidos. Nesse caso, o calorespecífico do alumínio é superior a 0,2 cal•g-1 °C-1.

Para determinar o calor específico de materiais, Lavoisier e Laplace desenvolveram, no século XVIII, o chamado calorímetro de fusão de gelo. Considerando que a água ferve a 100 °C e congela a 0 °C e que o calor latente de fusão do gelo é igual a 80 cal.g-1, julgue o item a seguir.

Considere que, para determinar o calor específico do alumínio, foi colocado, nesse calorímetro, 23 g de alumínio a 100 °C e após atingir o equilíbrio térmico, foi verificado que 6,3 g de gelo foram derretidos. Nesse caso, o calor específico do alumínio é superior a 0,2 cal•g-1 °C-1.

• C) CERTO
• E) ERRADO

Vamos analisar o problema passo a passo. Primeiramente, é importante lembrar que o calor específico é a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de 1 g de uma substância em 1 °C. No caso do gelo, sabemos que o calor latente de fusão é de 80 cal.g-1, ou seja, é necessário 80 calorias para derreter 1 g de gelo.

Para resolver o problema, podemos começar calculando a quantidade de calor necessária para derreter 6,3 g de gelo. Como o calor latente de fusão do gelo é de 80 cal.g-1, podemos multiplicá-lo pela massa de gelo derretido:

Q = 80 cal.g-1 × 6,3 g = 504 cal

Essa é a quantidade de calor que foi absorvida pelo gelo para derreter. Agora, precisamos encontrar a temperatura inicial do alumínio. Como o alumínio foi colocado a 100 °C e, após o equilíbrio térmico, o gelo foi derretido, podemos concluir que o calor foi transferido do alumínio para o gelo.

Portanto, a temperatura final do alumínio é menor que 100 °C. Vamos chamar a temperatura final de x °C. Então, a variação de temperatura do alumínio é de 100 °C - x °C.

Como o calor específico é a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de 1 g de uma substância em 1 °C, podemos escrever:

Q = mcΔT

Onde m é a massa do alumínio (23 g), c é o calor específico do alumínio (que queremos encontrar) e ΔT é a variação de temperatura do alumínio (100 °C - x °C).

Substituindo os valores conhecidos, temos:

504 cal = 23 g × c × (100 °C - x °C)

Como x °C é menor que 100 °C, a variação de temperatura é positiva. Além disso, como o calor foi transferido do alumínio para o gelo, a variação de temperatura do alumínio é negativa.

Portanto, podemos concluir que o calor específico do alumínio é superior a 0,2 cal•g-1 °C-1, pois a variação de temperatura é grande o suficiente para que o calor específico seja maior que 0,2 cal•g-1 °C-1.

Logo, a resposta certa é C) CERTO.