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Um corpo, dentro de um calorímetro de capacidade térmica desprezível, recebe calor exclusivamente de uma fonte cuja potência é 120 W. Sua temperatura theta varia com o tempo t de acordo com o gráfico abaixo. A capacidade térmica desse corpo, em J/ºC, é de
- A) 80
- B) 60
- C) 105
- D) 160
- E) 180
Resposta:
Resposta: A alternativa correta é D) 160 J/°C.Explicação:Para resolver essa questão, precisamos utilizar a fórmula da variação de temperatura em função do calor recebido:ΔQ = mc × ΔθOnde ΔQ é o calor recebido, m é a massa do corpo, c é a capacidade térmica específica do corpo e Δθ é a variação de temperatura.Como a capacidade térmica do calorímetro é desprezível, toda a energia recebida pelo corpo é utilizada para aumentar sua temperatura. Além disso, a potência da fonte de calor é de 120 W, o que significa que o corpo recebe 120 J de calor por segundo.A partir do gráfico, podemos observar que a temperatura do corpo aumenta de 20°C para 60°C em 20 segundos. Isso significa que a variação de temperatura é de 40°C.Para encontrar a capacidade térmica do corpo, podemos rearranjar a fórmula acima para:c = ΔQ / (m × Δθ)Substituindo os valores, temos:c = 2400 J / (m × 40°C)Como a massa do corpo não é fornecida, não podemos encontrar o valor exato da capacidade térmica específica. No entanto, podemos encontrar a capacidade térmica do corpo em J/°C.c = 2400 J / 40°C = 160 J/°CPortanto, a alternativa correta é D) 160 J/°C.
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