Sabendo que o calor específico da água tem por definição
o valor 1 cal/(g · ºC), um estudante deseja determinar o
valor do calor específico de um material desconhecido.
Para isso, ele dispõe de uma amostra de 40 g desse
material, de um termômetro na escala Celsius, de um
recipiente de capacidade térmica desprezível e de uma
fonte de calor de fluxo invariável.
Primeiramente, o estudante coloca 100 g de água no interior do recipiente e observa que, para elevar de 20 ºC a temperatura dessa quantidade de água, são necessários 5 minutos de exposição à fonte de calor. Em seguida, o estudante esvazia o recipiente e coloca em seu interior a amostra, verificando que, para elevar de 20 ºC a temperatura da amostra, a exposição à mesma fonte de calor deve ser de 1 minuto apenas.
Primeiramente, o estudante coloca 100 g de água no interior do recipiente e observa que, para elevar de 20 ºC a temperatura dessa quantidade de água, são necessários 5 minutos de exposição à fonte de calor. Em seguida, o estudante esvazia o recipiente e coloca em seu interior a amostra, verificando que, para elevar de 20 ºC a temperatura da amostra, a exposição à mesma fonte de calor deve ser de 1 minuto apenas.
O valor do calor específico procurado pelo estudante é
a) 0,6 cal/(g · ºC).
b) 0,5 cal/(g · ºC).
c) 0,1 cal/(g · ºC).
d) 0,2 cal/(g · ºC).
e) 0,4 cal/(g · ºC).
a) 0,6 cal/(g · ºC).
b) 0,5 cal/(g · ºC).
c) 0,1 cal/(g · ºC).
d) 0,2 cal/(g · ºC).
e) 0,4 cal/(g · ºC).
Como a potência da fonte de calor é constante (calor
de fluxo invariável), temos:
Pot = Qágua/Δtágua = Qamostra/Δtamostra
Como Δtágua = 5 min e Δtamostra = 1 min, vem:
Qágua = 5Qamostra
ma.ca.Δθa = 5 mam.cam.Δtam
100 . 1 . 20 = 5 . 40 . cam . 20
cam = 0,5 cal/g°C