PUC-RS 2021 — questão 33 de Física

Gabarito ACalorimetria — calor específico e aquecimento de massas iguaisConcurso Vestibular · Verão
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 33 de Física do PUC-RS 2021

Enunciado em texto

A figura a seguir representa uma experiência que compara algumas grandezas físicas envolvidas no estudo da termologia. Duas massas iguais de água e ferro recebem a mesma quantidade de calor por meio de fontes térmicas ideais.

[Figura: sobre uma mesa, um recipiente grande com água e uma barra de ferro menor, indicados como “massas iguais”; embaixo de cada um, um bico de gás aceso, indicados como “chamas iguais”. Um homem observa ao lado.]

Fonte: ALVARENGA, Beatriz; MÁXIMO, Antônio. Curso de Física. Vol. 2. São Paulo: Scipione, 2006. p. 113.

Quando dois corpos de massas idênticas recebem iguais quantidades de calor, supondo que não ocorra mudança de estado físico e que não haja perdas de energia térmica, o de _________ calor _________ sofrerá _________ elevação de temperatura.

(A) maior – específico – menor

(B) menor – latente – maior

(C) maior – latente – menor

(D) menor – específico – menor

(Enunciado e figura: Concurso Vestibular PUC-RS 2021 (Verão) — PUCRS.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS).

Resolução comentada

O que a questão pede: qual grandeza decide quem esquenta mais, quando massas iguais recebem o mesmo calor.

Passo 1 — específico ou latente? Sem mudança de estado, o calor só altera a temperatura: é o calor sensível, que depende do calor específico. O calor latente só aparece em mudanças de fase. Isso elimina (B) e (C).

Passo 2 — a equação fundamental:

Q=m c ΔT⇒ΔT=Qm cQ = m\,c\,\Delta T \Rightarrow \Delta T = \frac{Q}{m\,c}

Com Q e m iguais, ΔT é inversamente proporcional a c: quem tem maior calor específico sofre menor elevação de temperatura.

No caso da figura: a água (c≈1c \approx 1 cal/g·°C) tem calor específico cerca de nove vezes o do ferro (≈0,11\approx 0{,}11 cal/g·°C). O ferro esquenta muito mais depressa.

⚠️ A armadilha: a (D). Calor específico menor dá elevação maior, não menor.

A ideia em uma frase: calor específico é a “resistência” do material a mudar de temperatura: quanto maior, menos ele esquenta com o mesmo calor.

Resposta: alternativa A (maior – específico – menor).

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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