Santa Marcelina 2025 (2º semestre) — questão 53 de Física

Gabarito DCalorimetria — equivalente em água (capacidade térmica)Processo Seletivo Medicina · 2º semestre · Conhecimentos Gerais
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 53 de Física do Santa Marcelina 2025 (2º semestre)

Enunciado em texto

O equivalente em água de um corpo corresponde à massa de água que, trocando com o exterior a mesma quantidade de calor que o corpo, sofre a mesma variação de temperatura sofrida por esse corpo. Sabendo que o calor específico do cobre é 0,09 cal/(g · ºC) e que o calor específico da água é 1 cal/(g · ºC), o equivalente em água de um bloco de cobre de 200 g é

(A) 180 g.

(B) 20 g.

(C) 200 g.

(D) 18 g.

(E) 218 g.

(Enunciado: Vestibular Santa Marcelina 2025 (2º 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: a massa de água que tem a mesma capacidade térmica do bloco de cobre.

Passo 1 — mesma troca de calor, mesma variação de temperatura. Pela definição, o calor trocado pelo cobre e pela massa equivalente de água é o mesmo, com o mesmo Δθ:

mCu cCu Δθ=mE caˊgua Δθm_{\text{Cu}}\,c_{\text{Cu}}\,\Delta\theta = m_E\,c_{\text{água}}\,\Delta\theta

Passo 2 — a conta. Δθ se cancela:

mE=200⋅0,091=18 gm_E = \frac{200 \cdot 0{,}09}{1} = 18\ \text{g}

Conferindo: o equivalente em água é, na prática, a capacidade térmica do corpo expressa em gramas de água: C = 200 · 0,09 = 18 cal/°C.

⚠️ A armadilha: errar a vírgula e fazer 200 · 0,9 = 180 g (alternativa A), ou somar as massas (218 g, alternativa E). O cobre tem calor específico pequeno, então o equivalente é bem menor que a massa do bloco.

A ideia em uma frase: equivalente em água = capacidade térmica do corpo dividida pelo calor específico da água: m·c/1.

Resposta: alternativa D (18 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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