Um grupo de estudantes tomou três esferas A, B e C de materiais e características diferentes conforme apresentadas na tabela. Colocaram-se as massas, uma por vez, sobre uma fonte de calor constante e isolada termicamente, durante certo intervalo de tempo, sem que ocorresse mudança de estado. A variação de temperatura de cada esfera é, respectivamente, ΔtA, ΔtB e ΔtC. Ao término do aquecimento, pode-se afirmar que:
- A) ΔtA > ΔtB > ΔtC
- B) ΔtC > ΔtB > ΔtA
- C) ΔtB > ΔtC > ΔtA
- D) ΔtC > ΔtA > ΔtB
- E) ΔtB > ΔtA > ΔtC
Resposta:
A alternativa correta é letra C) ΔtB > ΔtC > ΔtA
O calor responsável por variar a temperatura de um corpo, sem que ocorra mudança de estado físico, é chamado de calor sensível, cujo valor é dado pela expressão matemática a seguir:
Q = m c Delta T
Onde m é a massa, c é o calor específico e Delta T é a variação da temperatura. Como as massas foram aquecidas por uma fonte de calor constante, podemos dizer que a quantidade de calor recebida é a mesma para cada massa. Então, temos que:
m_A cdot c_A cdot Delta T_A = m_B cdot c_B cdot Delta T_B = m_C cdot c_C cdot Delta T_C
Substituindo-se os valores da tabela, temos que:
500 cdot 0,19 cdot Delta T_A = 400 cdot 0,092 cdot Delta T_B = 200 cdot 0,26 cdot Delta T_C
95 cdot Delta T_A = 36,8 cdot Delta T_B = 52 cdot Delta T_C
Dividindo-se todos os membros por 36,8, temos que:
dfrac { 95 } { 36,8 } cdot Delta T_A = dfrac { 36,8 } { 36,8 } cdot Delta T_B = dfrac { 52 } { 36,8 } cdot Delta T_C
Então,
Delta T_B = 1,41 cdot Delta T_C = 2,58 cdot Delta T_A
Da equação acima, podemos afirmar que:
Delta T_B gt Delta T_C gt Delta T_A
Portanto, a resposta correta é a alternativa (C).
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