PUC-Campinas 2003 — questão 25 de Física

Gabarito ECalorimetria — calor latente de fusão a partir do gráfico de aquecimentoVestibular 2003 · Prova Geral (todos os cursos)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 25 de Física do PUC-Campinas 2003

Enunciado em texto

O gráfico refere-se ao aquecimento de 50 g de chumbo, inicialmente no estado sólido, sob pressão de 1,0 atmosfera.

[Gráfico: temperatura θ (°C) no eixo vertical em função do calor recebido Q (kcal) no eixo horizontal. A linha começa abaixo do eixo horizontal, em Q = 0, e sobe em reta até θ = 327 °C quando Q = 0,7 kcal; fica horizontal em 327 °C de Q = 0,7 kcal até Q = 1,0 kcal; depois volta a subir.]

Do gráfico infere-se que o calor latente de fusão do chumbo vale, em cal/g,

(A) 0,09

(B) 0,9

(C) 3

(D) 4

(E) 6

(Enunciado e figura: Vestibular PUC-Campinas 2003, Prova Geral — PUC-Campinas.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de Campinas (PUC-Campinas).

Resolução comentada

O que a questão pede: o calor latente de fusão do chumbo, isto é, quanto calor cada grama precisa receber para derreter.

Passo 1 — achar a fusão no gráfico. Durante a mudança de estado (sob pressão constante), a temperatura não muda. O patamar horizontal em 327 °C é a fusão do chumbo: ela vai de 0,7 kcal a 1,0 kcal.

Qfusa˜o=1,0−0,7=0,3 kcalQ_{\text{fusão}} = 1{,}0 - 0{,}7 = 0{,}3\ \text{kcal}

Qfusa˜o=300 calQ_{\text{fusão}} = 300\ \text{cal}

Passo 2 — o calor latente. Pela definição Q=m LQ = m\,L:

L=Qm=300 cal50 g=6 cal/gL = \frac{Q}{m} = \frac{300\ \text{cal}}{50\ \text{g}} = 6\ \text{cal/g}

⚠️ A armadilha: esquecer de passar kcal para cal: 0,3/50 = 0,006, e quem se perde nas potências de 10 cai em A ou B. Outro erro é usar o calor total até o fim do patamar (1,0 kcal), o que dá 20 cal/g; o calor de fusão é só o do patamar.

A ideia em uma frase: o patamar do gráfico é a fusão; o calor gasto nele dividido pela massa é o calor latente.

Resposta: alternativa E (6 cal/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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