FAMEMA 2019 — questão 38 de Física

Gabarito ECalorimetria — calor sensível e conversão de caloria para jouleProva II · Versão 4
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 38 de Física do FAMEMA 2019

Enunciado em texto

Em uma bolsa térmica foram despejados 800 mL de água à temperatura de 90 °C. Passadas algumas horas, a água se encontrava a 15 °C. Sabendo que o calor específico da água é 1,0 cal/(g · °C), que a densidade da água é 1,0 g/mL e admitindo que 1 cal equivale a 4,2 J, o valor absoluto da energia térmica dissipada pela água contida nessa bolsa térmica foi, aproximadamente,

(A) 220 kJ.

(B) 300 kJ.

(C) 50 kJ.

(D) 140 kJ.

(E) 250 kJ.

(Enunciado: Vestibular FAMEMA 2019, Prova II — Famema/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Medicina de Marília (Famema) e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: quanto calor a água perdeu ao esfriar de 90 °C para 15 °C, em quilojoules.

Passo 1 — a massa de água. Com densidade 1,0 g/mL, 800 mL de água têm massa de 800 g.

Passo 2 — a variação de temperatura: de 90 °C para 15 °C, a água esfriou 75 °C.

Passo 3 — o calor sensível, Q=m c ΔθQ = m\,c\,\Delta\theta, em módulo:

∣Q∣=800×1,0×75=60 000 cal|Q| = 800 \times 1{,}0 \times 75 = 60\,000\ \text{cal}

Passo 4 — para joule: cada caloria vale 4,2 J.

∣Q∣=60 000×4,2=252 000 J|Q| = 60\,000 \times 4{,}2 = 252\,000\ \text{J}

∣Q∣≈252 kJ≈250 kJ|Q| \approx 252\ \text{kJ} \approx 250\ \text{kJ}

⚠️ As armadilhas: usar uma das temperaturas no lugar da variação. Com 15 °C, dá 800 × 15 × 4,2 ≈ 50 kJ (alternativa C); com 90 °C, dá 800 × 90 × 4,2 ≈ 302 kJ (alternativa B). O que conta é quanto a temperatura variou: 90 − 15 = 75 °C.

A ideia em uma frase: calor sensível é m·c·Δθ, com Δθ = final − inicial; em calorias, e depois é só multiplicar por 4,2 para ter joules.

Resposta: alternativa E (250 kJ).

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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