Sob potência constante de 168 W, é promovido o aquecimento de 2,0 kg de certa substância pura, durante 10 minutos e construiu-se o gráfico. Adote 1 cal = 4,2 J.

A alternativa correta é letra D)  0,30

Potência é energia por unidade de tempo, ou seja:

P = dfrac { E } { Delta t}

Assim, a quantidade de energia fornecida é dada por:

E = P cdot Delta t

A potência é fornecida em watts. Como um watt é um joule por segundo, devemos substituir Delta t em segundos. Como o aquecimento durou 10 minutos, temos que Delta t = 10 cdot 60 , s = 600 , s. Então, a energia transferida é dada por:

E = 168 cdot 600

E = 100800 , J

Agora, vamos converter essa energia de joules para calorias:

E = 100800 cancel J cdot dfrac {1 , cal } { 4,2 cancel J}

E = dfrac { 100800 } { 4,2 } , cal

E = 24000 , cal

Essa energia foi fornecida para aquecer uma substância. Assim, podemos entender que essa energia foi convertida totalmente em calor sensível. Logo, temos que

E = Q = mcDelta theta

Onde c é o calor específico da substância, m é a massa e Delta theta é a variação da temperatura. Então, o calor específico é dado por:

c = dfrac Q { m Delta theta }

c = dfrac { 24000 , cal} { 2000 , g cdot ( 60 - 20) °C }

c = 0,3 , cal/g °C

Portanto, a resposta correta é a alternativa (D).