Humanitas 2025 — questão 38 de Física

Gabarito BCalorimetria — calor sensível e calor latente de fusão (cobre)Medicina · Prova II · Versão 1
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 38 de Física do Humanitas 2025

Enunciado em texto

Em um laboratório de análises metalúrgicas de uma siderúrgica, foi necessário fundir completamente uma amostra de 20 g de cobre que estava inicialmente a 85 °C. Considerando que o calor específico do cobre no estado sólido seja 0,09 cal/(g × °C), que o calor latente de fusão do cobre seja 50 cal/g e que a temperatura de fusão do cobre seja 1 085 °C, a quantidade mínima de calor que essa amostra precisa receber para o completo derretimento é de

(A) 3 200 cal.

(B) 2 800 cal.

(C) 3 600 cal.

(D) 2 400 cal.

(E) 4 000 cal.

(Enunciado: Vestibular Humanitas 2025, Prova II — Humanitas/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Ciências Médicas Humanitas e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: o calor total para levar o cobre de 85 °C até derreter por completo.

Passo 1 — aquecer o sólido até a temperatura de fusão (calor sensível), de 85 °C a 1 085 °C, ou seja, Δθ = 1 000 °C:

Q1=m c Δθ=20×0,09×1 000Q_1 = m\,c\,\Delta\theta = 20 \times 0{,}09 \times 1\,000

Q1=1 800 calQ_1 = 1\,800\ \text{cal}

Passo 2 — derreter tudo (calor latente), a temperatura constante de 1 085 °C:

Q2=m L=20×50=1 000 calQ_2 = m\,L = 20 \times 50 = 1\,000\ \text{cal}

Passo 3 — somar:

Q=1 800+1 000=2 800 calQ = 1\,800 + 1\,000 = 2\,800\ \text{cal}

É a quantidade mínima porque não sobra nada para aquecer o cobre líquido além do ponto de fusão.

⚠️ As armadilhas: esquecer uma das etapas (só o calor sensível dá 1 800 cal; só o latente, 1 000 cal) ou usar 1 085 °C como se fosse a variação de temperatura, esquecendo que o cobre já estava a 85 °C (20×0,09×1 085+1 000≈2 95020 \times 0{,}09 \times 1\,085 + 1\,000 \approx 2\,950 cal). As duas etapas são obrigatórias, e Δθ é final menos inicial.

A ideia em uma frase: para derreter um sólido que está abaixo do ponto de fusão, some o calor para aquecê-lo (mcΔθ) e o calor para fundi-lo (mL).

Resposta: alternativa B (2 800 cal).

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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