O gráfico representa a temperatura em função do tempo de um líquido aquecido em um calorímetro.
Considerando-se desprezível a capacidade térmica do calorímetro e que o aquecimento foi obtido através de uma resistência elétrica, dissipando energia à taxa constante de 120 W, a capacidade térmica do líquido vale
- A) 12 J/oC.
- B) 20 J/oC.
- C) 120 J/oC.
- D) 600 J/oC.
- E) 1 200 J/oC.
Resposta:
A resposta correta é a letra E) 1200 J/°C.
Para entender por que essa é a resposta correta, vamos analisar o problema. Temos um líquido que está sendo aquecido em um calorímetro, e sabemos que a capacidade térmica do calorímetro é desprezível. Além disso, o aquecimento foi obtido através de uma resistência elétrica que dissipa energia à taxa constante de 120 W.
A temperatura do líquido em função do tempo é representada pelo gráfico fornecido. Vemos que a temperatura aumenta linearmente com o tempo, o que significa que a energia está sendo adicionada ao líquido à taxa constante.
A capacidade térmica do líquido é a quantidade de energia necessária para elevar a temperatura do líquido em 1°C. Como a energia está sendo adicionada à taxa constante, podemos calcular a capacidade térmica do líquido a partir da inclinação do gráfico.
A inclinação do gráfico é dada pela razão entre a variação de temperatura e a variação de tempo. No gráfico, vemos que a temperatura aumenta 20°C em 10 minutos, o que significa que a inclinação do gráfico é de 2°C/min.
Como a energia está sendo adicionada à taxa constante de 120 W, podemos calcular a capacidade térmica do líquido a partir da inclinação do gráfico. A capacidade térmica é dada pela razão entre a energia adicionada e a variação de temperatura. Nesse caso, temos:
$$C = frac{Delta Q}{Delta T} = frac{120 J/s cdot 10 min}{20 °C} = 1200 J/°C$$
Portanto, a resposta correta é a letra E) 1200 J/°C.
Deixe um comentário