São Camilo 2018 — questão 45 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: comparar o aquecimento de três recipientes de mesma massa, feitos de materiais diferentes, que recebem o mesmo calor.

Passo 1 — dos blocos iniciais, os calores específicos. Capacidade térmica é $C = m\,c$. As três amostras têm a mesma C, mas massas diferentes; então o calor específico de cada material é $c = C/m$:

$$c_A = \frac{C}{2},\quad c_B = \frac{C}{10},\quad c_C = \frac{C}{5}$$

Ou seja, $c_A > c_C > c_B$: o material A tem o maior calor específico, e o B, o menor.

Passo 2 — os recipientes. Agora as massas são iguais (m) e o calor Q também. De $Q = m\,c\,\Delta t$:

$$\Delta t = \frac{Q}{m\,c}$$

Com Q e m iguais, Δt é inversamente proporcional ao calor específico: quem tem c menor esquenta mais.

$$\Delta t_B > \Delta t_C > \Delta t_A$$

⚠️ A armadilha: ler “mesma capacidade térmica” e concluir que os recipientes esquentam igual, alternativa C. A capacidade térmica era das amostras originais, de massas diferentes; os recipientes têm a mesma massa, e aí o que decide é o calor específico de cada material.

A ideia em uma frase: capacidade térmica é do corpo (mc); calor específico é do material (C/m) — e, com a mesma massa e o mesmo calor, esquenta mais quem tem calor específico menor.

Resposta: alternativa E ($\Delta t_B > \Delta t_C > \Delta t_A$).