EEAR 2022 (CFS 2) — questão 78 de Física

Gabarito CCalorimetria — calor sensível em um calorímetro (valor energético de alimento)Exame de Admissão ao CFS 2/2022 · Física
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 78 de Física do EEAR 2022 (CFS 2)

Enunciado em texto

A quantidade de quilocalorias de um alimento é determinado em um calorímetro onde uma amostra do alimento é queimada e o calor transferido é medido. No caso de uma amostra de 5 g de um alimento, o calor, por grama da amostra, transferido à 0,5 kg de água pura (1 cal/g°C) colocada dentro desse calorímetro e a 0,1 kg de alumínio (0,2 cal/g°C) que compõe a parte interna desse calorímetro será, em kcal/g, igual a ________ .

OBS: considere que a variação de temperatura da água pura e do alumínio foi a mesma e igual a 55°C.

a) 3,72

b) 4,72

c) 5,72

d) 6,72

(Enunciado: Exame de Admissão ao CFS 2/2022 — EEAR.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR), do Comando da Aeronáutica.

Resolução comentada

O que a questão pede: o calor liberado pela queima, dividido pela massa da amostra (kcal por grama).

Passo 1 — calor recebido pela água (Q=m c ΔTQ = m\,c\,\Delta T, com 0,5 kg = 500 g):

Qaˊgua=500×1×55=27 500 calQ_{\text{água}} = 500 \times 1 \times 55 = 27\,500\ \text{cal}

Passo 2 — calor recebido pelo alumínio (0,1 kg = 100 g):

QAl=100×0,2×55=1 100 calQ_{\text{Al}} = 100 \times 0{,}2 \times 55 = 1\,100\ \text{cal}

Passo 3 — total e por grama. Todo esse calor veio da queima dos 5 g de alimento:

Q=28 600 cal=28,6 kcalQ = 28\,600\ \text{cal} = 28{,}6\ \text{kcal}

28,65=5,72 kcal/g\frac{28{,}6}{5} = 5{,}72\ \text{kcal/g}

⚠️ A armadilha: esquecer o alumínio. Com só a água, dá 27,5/5=5,5027{,}5/5 = 5{,}50 kcal/g, que não está nas alternativas. O próprio calorímetro também esquenta e absorve parte do calor.

A ideia em uma frase: o calor liberado pela queima é a soma do que a água e o calorímetro absorvem, cada um com seu m·c·ΔT.

Resposta: alternativa C (5,72 kcal/g).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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