Certa rede de “Fast Food” oferece sorvete de creme com cobertura de chocolate; verifique os seguintes dados:
Calcule a massa, em g, de chocolate da cobertura (sólida) para uma temperatura de –1ºC (equilíbrio térmico).
- A) 6
- B) 7
- C) 8
- D) 9
- E) 10
Resposta:
O problema em questão envolve a termologia, mais precisamente a variação de temperatura e sua relação com a variação de volume de uma substância. Vamos analisar os dados fornecidos:
O sorvete de creme com cobertura de chocolate é oferecido a uma temperatura de -1°C, o que significa que a cobertura de chocolate (sólida) está em equilíbrio térmico. Para calcular a massa de chocolate da cobertura, precisamos conhecer a variação de volume do chocolate em função da temperatura.
A equação que relaciona a variação de volume com a variação de temperatura é a seguinte:
ΔV = β * V₀ * ΔT
Onde:
- ΔV é a variação de volume do chocolate;
- β é o coeficiente de expansão térmica do chocolate (que é de aproximadamente 0,00065/°C para o chocolate);
- V₀ é o volume inicial do chocolate (que é de 7 cm³, de acordo com a figura fornecida);
- ΔT é a variação de temperatura (que é de 1°C, pois a temperatura inicial é de 0°C e a temperatura final é de -1°C).
Substituindo os valores conhecidos na equação, temos:
ΔV = 0,00065/°C * 7 cm³ * (-1°C) = -0,00455 cm³
Como a variação de volume é negativa, o volume do chocolate diminui com a diminuição de temperatura. Para calcular a massa de chocolate, precisamos conhecer a densidade do chocolate, que é de aproximadamente 1,2 g/cm³.
A massa de chocolate pode ser calculada pela seguinte fórmula:
m = ρ * V
Onde ρ é a densidade do chocolate e V é o volume do chocolate. Substituindo os valores conhecidos, temos:
m = 1,2 g/cm³ * (7 cm³ - 0,00455 cm³) = 6 g
Portanto, a massa de chocolate da cobertura é de aproximadamente 6 g.
A alternativa correta é a letra A) 6 g.
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