Duas quantidades iguais de mesma massa de alumínio e de água receberam a mesma quantidade de calor. Foi observado que a variação de temperatura na água foi de 2 °C, enquanto que, no alumínio, a variação de temperatura foi de 10 °C. Qual é, em cal/g °C, o calor específico do alumínio? Considere o calor específico da água cágua = 1,0 cal/g °C.

Para resolver essa questão, é necessário entender o conceito de calor específico e sua relação com a variação de temperatura.

O calor específico é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1 g de uma substância em 1°C. No caso da água, o calor específico é de 1,0 cal/g°C, o que significa que para elevar a temperatura de 1 g de água em 1°C, é necessário fornecer 1,0 caloria.

Na questão, temos duas quantidades iguais de alumínio e água que recebem a mesma quantidade de calor. A variação de temperatura na água foi de 2°C, enquanto que no alumínio foi de 10°C. Isso significa que o alumínio absorveu a mesma quantidade de calor que a água, mas sua temperatura aumentou mais.

Para encontrar o calor específico do alumínio, podemos utilizar a fórmula:

$$Q = mcDelta T$$

onde Q é a quantidade de calor fornecida, m é a massa da substância, c é o calor específico e ΔT é a variação de temperatura.

Como a quantidade de calor fornecida é a mesma para ambas as substâncias, podemos igualar as duas expressões:

$$m_{alumínio}c_{alumínio}Delta T_{alumínio} = m_{água}c_{água}Delta T_{água}$$

Como a massa é a mesma para ambas as substâncias, podemos cancelar a massa:

$$c_{alumínio}Delta T_{alumínio} = c_{água}Delta T_{água}$$

Substituindo os valores dados na questão, temos:

$$c_{alumínio}(10°C) = (1,0cal/g°C)(2°C)$$

$$c_{alumínio} = frac{2,0cal/g°C}{10°C} = 0,20cal/g°C$$

Portanto, a alternativa correta é a letra D) 0,20 cal/g°C.