Considere duas garrafas idênticas, uma contendo 1 kg de leite e outra contendo 1 kg de água, ambas inicialmente a 15 °C e expostas à temperatura ambiente de 21 °C. A capacidade térmica do leite integral é, aproximadamente, 3,93 kJ·K-1·kg-1 e da água é 4,19 kJ·K-1·kg-1. Considere que a condutividade e a emissividade térmica sejam as mesmas para os dois líquidos. Com base nessas informações, é correto afirmar que, ao atingir o equilíbrio térmico com o ambiente,
- A) o leite tem calor específico superior ao da água.
- B) o leite atinge a temperatura ambiente antes da água.
- C) a água passa por uma transição de fase antes de atingir a temperatura ambiente.
- D) o leite tem mais energia térmica armazenada que a água.
Resposta:
A alternativa correta é letra B) o leite atinge a temperatura ambiente antes da água.
a) o leite tem calor específico superior ao da água.
ERRADO. A capacidade térmica pode ser dada por
C = m c
Aonde c é o calor específico. Logo para calores específicos maiores, maior a capacidade térmica
b) o leite atinge a temperatura ambiente antes da água.
CORRETA. A capacidade térmica ou calor específico também pode ser encarada como a resistência de um material em alterar sua temperatura. Logo, valores menores significam que a substância altera sua temperatura com menor resistência.
Q = m c Delta T
Para um mesmo calor Q e massa m dado, observe que quanto menor o calor específico c maior a variação de temperatura Delta T.
c) a água passa por uma transição de fase antes de atingir a temperatura ambiente.
ERRADA. Isso não acontece pois não está em temperaturas próximas de mudança de fase.
d) o leite tem mais energia térmica armazenada que a água.
ERRADA. Visto que o leite tem menor resistência térmica que a água, para uma mesma temperatura a água possui mais energia armazenada em suas moléculas.
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