Santa Marcelina 2018 — questão 56 de Física

Gabarito BCalorimetria — calor específico a partir do gráfico T × tProcesso Seletivo Medicina · 1º semestre · Conhecimentos Gerais
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 56 de Física do Santa Marcelina 2018

Enunciado em texto

O gráfico mostra a temperatura T em função do tempo t de um material homogêneo de 500 g, enquanto ele é aquecido por uma fonte absorvendo 200 cal/min.

[Gráfico: T (°C), de 0 a 60, × t (min), de 0 a 40. Reta com pontos marcados em (0; 10), (7,5; 20), (15; 30), (22,5; 40) e (30; 50).]

É correto afirmar que o calor específico do material é

(A) 0,24 cal/(g⋅∘C)0{,}24\ \text{cal/(g}\cdot{}^{\circ}\text{C)}.

(B) 0,30 cal/(g⋅∘C)0{,}30\ \text{cal/(g}\cdot{}^{\circ}\text{C)}.

(C) 1,00 cal/(g⋅∘C)1{,}00\ \text{cal/(g}\cdot{}^{\circ}\text{C)}.

(D) 0,20 cal/(g⋅∘C)0{,}20\ \text{cal/(g}\cdot{}^{\circ}\text{C)}.

(E) 1,50 cal/(g⋅∘C)1{,}50\ \text{cal/(g}\cdot{}^{\circ}\text{C)}.

(Enunciado e figura: Vestibular Santa Marcelina 2018 (1º semestre) — FASM/Vunesp.)

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

Resolução comentada

O que a questão pede: o calor específico c do material.

Passo 1 — ler o gráfico. Em 30 min, a temperatura vai de 10 °C a 50 °C: ΔT = 40 °C.

Passo 2 — calor recebido nesse tempo.

Q=200×30=6000 calQ = 200 \times 30 = 6000\ \text{cal}

Passo 3 — calor sensível.

c=Qm ΔT=6000500×40c = \frac{Q}{m\,\Delta T} = \frac{6000}{500 \times 40}

c=0,30 cal/(g⋅∘C)c = 0{,}30\ \text{cal/(g}\cdot{}^{\circ}\text{C)}

⚠️ A armadilha: usar a temperatura final (50 °C) no lugar da variação. Aí c = 6000/(500 × 50) = 0,24, que é a alternativa A. O gráfico começa em 10 °C, não em 0.

A ideia em uma frase: com potência constante, Q = P·t; o calor específico sai de Q = m·c·ΔT, usando a variação de temperatura.

Resposta: alternativa B (0,30 cal/(g⋅∘C)0{,}30\ \text{cal/(g}\cdot{}^{\circ}\text{C)}).

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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