Calor é energia transferida (cedida ou recebida) pelas substâncias em função da diferença da temperatura. O calor específico de um corpo é a quantidade de calor que uma substância necessita para variar sua temperatura em 1ºC para cada grama da substância. O calor específico da água é justamente 1 cal/(g ºC). (1 cal = 1 caloria = 4,184J)

A alternativa correta é letra A) 400 g de água de 20 °C para 70 °C, a água necessitaria receber mais que 8 kcal.

Gabarito: LETRA A.

A quantidade de calor fornecida a um corpo que gera apenas variações de temperatura, sem produzir mudanças de fase, é chamada de calor sensível, e pode ser calculado da seguinte maneira:

Q = m cdot c cdot Delta T tag 1

Onde m é a massa, c é o calor específico e Delta T é a variação de temperatura. Assim, vamos analisar cada uma das alternativas:

a) 400 g de água de 20 °C para 70 °C, a água necessitaria receber mais que 8 kcal.

Correta. Substituindo os valores na equação (1), temos:

Q = 400 cancel g cdot 1 dfrac { cal } { cancel g cancel {°C} } cdot (70-20)cancel {°C}

Q = 20.000 , cal

Q = 20 ,kcal

Ou seja, para que se varie a temperatura de 400 g de água de 20 °C para 70 °C, a água necessitaria receber mais de 8 kcal.

b) 1 kg de água em 10 °C, seriam necessárias 1 kcal.  

Incorreta. Substituindo os valores na equação (1), temos:

Q = 1000 cancel g cdot 1 dfrac { cal } { cancel g cancel {°C} } cdot 10 cancel {°C}

Q = 10.000 , cal

Q = 10 ,kcal

Logo, seriam necessárias 10 kcal, e não 1 kcal.

c) 10 g de água de 30 °C para 10 °C, a água necessitaria receber 200 cal de calor.  

Incorreta. Nesse caso, a água é resfriada em 20 °C (Delta T = 10 - 30 = - 20 °C). Substituindo os valores na equação (1), temos:

Q = 10 cancel g cdot 1 dfrac { cal } { cancel g cancel {°C} } cdot (10-30)cancel {°C}

Q = -200 , cal

Note que, para variar a temperatura da água de 30 °C para 10 °C, a água necessitaria ceder 200 cal de calor, e não receber.

d) 200 g de água de 20 °C para 40 °C, a água necessitaria receber 400 cal de calor.

Incorreta. Substituindo os valores na equação (1), temos:

Q = 200 cancel g cdot 1 dfrac { cal } { cancel g cancel {°C} } cdot (40-20)cancel {°C}

Q = 4.000 , cal

Seriam necessárias 4.000 cal, e não 400 cal.

e) 200 g de água de 50 °C para 10 °C, a água necessitaria ceder menos que 4 kcal de calor.

Incorreta. Substituindo os valores na equação (1), temos:

Q = 200 cancel g cdot 1 dfrac { cal } { cancel g cancel {°C} } cdot (10-50)cancel {°C}

Q = -8.000 , cal

Q = -8 ,kcal

Nesse caso, a água necessitaria ceder 8 kcal, que é mais que 4 kcal de calor.

Portanto, a resposta correta é a alternativa (a).