O calor específico de uma dada substância é c=130{large{J over kg.ºC}}. Um bloco composto dessa substância possui massa m = 2 kg e está a uma temperatura inicial de 4,5 ºC. Sobre ele, é realizado trabalho igual a 230 J e, simultaneamente, transferidos 160 J de calor. A temperatura final desse bloco será de
- A) 0,33 ºC.
- B) 1,5 ºC.
- C) 4,5 ºC.
- D) 6 ºC.
Resposta:
A resposta correta é D) 6°C.
Vamos analisar a questão passo a passo. Primeiramente, temos que o calor específico da substância é c = 130 J/(kg°C)
. Isso significa que para uma variação de temperatura de 1°C, a substância absorve ou libera 130 J de calor por quilograma de massa.
Em seguida, temos que a massa do bloco é m = 2 kg
e a temperatura inicial é T_i = 4,5°C
. Além disso, sabemos que sobre o bloco foi realizado um trabalho de 230 J
e, simultaneamente, foram transferidos 160 J
de calor.
Para encontrar a temperatura final do bloco, precisamos aplicar a equação de variação de temperatura em função do calor específico:
ΔT = Q / (m × c)
, onde Q
é o calor total absorvido ou liberado pelo bloco.
No nosso caso, o calor total é a soma do trabalho realizado e do calor transferido, ou seja, Q = 230 J + 160 J = 390 J
. Substituindo os valores, temos:
ΔT = 390 J / (2 kg × 130 J/(kg°C)) = 1,5°C
Para encontrar a temperatura final, basta somar a variação de temperatura à temperatura inicial:
T_f = T_i + ΔT = 4,5°C + 1,5°C = 6°C
Portanto, a temperatura final do bloco é de 6°C, que é a alternativa D.
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