A tabela a seguir informa o calor específico de algumas substâncias.
Água (líquida) = 1 cal/gºC
Alumínio (Al) = 0,22 cal/gºC
Gelo = 0,50 cal/gºC
Mercúrio (Hg) = 0,03 cal/gºC
Areia = 0,12 cal/gºC
Prata (Ag) = 0,05 cal/gºC
Vidro = 0,20 cal/gºC
Ferro (Fe) = 0,11 cal/gºC
Consultando a tabela, avalie as afirmativas a seguir.
I. A água, por ter um calor específico muito alto, é um excelente elemento termorregulador. A ausência de água faz com que, nos desertos, ocorram enormes diferenças entre a temperatura máxima e a mínima em um mesmo dia.
II. Para refrigerar uma peça aquecida, é comum mergulhá-la em água. Será mais eficiente, para resfriá-la, mergulhá-la em mercúrio. Só não se faz isso porque, além de muito caro, seus vapores são extremamente tóxicos.
III. Se cedermos a mesma quantidade de calor a amostras de massas iguais de alumínio e ferro, a temperatura da amostra de ferro aumentará o dobro do que aumenta a amostra de alumínio.
Está correto o que se afirma em
- A) I, apenas.
- B) II, apenas.
- C) I e III, apenas.
- D) II e III, apenas.
- E) I, II e III.
Resposta:
A alternativa correta é letra C) I e III, apenas.
Gabarito: LETRA C.
I. A água, por ter um calor específico muito alto, é um excelente elemento termorregulador. A ausência de água faz com que, nos desertos, ocorram enormes diferenças entre a temperatura máxima e a mínima em um mesmo dia.
CORRETA.
A grande diferença entre a temperatura máxima e a mínima em um mesmo dia, chamada de amplitude térmica, é comum em ambientes desérticos pois o solo dessas áreas são arenosos e, portanto, apresentam baixo calor específico. Dessa forma, essas áreas tendem a aquecer muito rápido, devido à pouca quantidade de calor necessária para elevar sua temperatura, bem como esfriam rapidamente pelo mesmo fator. Esse tipo de clima é causado pela escassez de água, que funciona como um termorregulador, já a água necessita de uma grande quantidade de calor para variar sua temperatura em 1ºC. Afirmativa correta.
II. Para refrigerar uma peça aquecida, é comum mergulhá-la em água. Será mais eficiente, para resfriá-la, mergulhá-la em mercúrio. Só não se faz isso porque, além de muito caro, seus vapores são extremamente tóxicos.
INCORRETA.
Note que o mercúrio apresenta o menor calor específico da tabela. Logo, não será eficiente resfriar a peça aquecida utilizando-o, pois esse elemento necessita de pouco calor para elevar sua temperatura em 1ºC. Para ser mais eficiente, essa peça deve ser resfriada mergulhando-a em água. Afirmativa incorreta.
III. Se cedermos a mesma quantidade de calor a amostras de massas iguais de alumínio e ferro, a temperatura da amostra de ferro aumentará o dobro do que aumenta a amostra de alumínio.
CORRETA.
Sabemos que a quantidade de calor Q necessária para fazer uma massa m de uma substância de calor específico c variar sua temperatura em Delta theta é dada por
Q = mc Delta theta
Assim, se cedermos a mesma quantidade de calor a amostras de massas iguais de alumínio e ferro, podemos escrever:
Q_{Fe} = Q_{Al}
m_{Fe} cdot c_{Fe} cdot Delta theta_{Fe} = m_{Al} cdot c_{Al} cdot Delta theta_{Al}
Como m_{Fe} = m_{Al} , temos que
cancel { m_{Al} } cdot c_{Fe} cdot Delta theta_{Fe} = cancel { m_{Al} } cdot c_{Al} cdot Delta theta_{Al}
Delta theta_{Fe} = dfrac { c_{Al} } { c_{Fe} } cdot Delta theta_{Al}
Substituindo-se os valores da tabela, temos que
Delta theta_{Fe} = dfrac { 0,22 } { 0,11 } cdot Delta theta_{Al}
Delta theta_{Fe} = 2 Delta theta_{Al}
Ou seja, a temperatura da amostra de ferro aumentará o dobro do que aumenta a amostra de alumínio. Afirmativa correta.
Portanto, a resposta correta é a alternativa (c).
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