UERJ 2016 (2º Exame de Qualificação) — questão 38 de Física

Gabarito CCalorimetria — capacidade térmica e calor específicoVestibular Estadual · 2º Exame de Qualificação
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 38 de Física do UERJ 2016 (2º Exame de Qualificação)

Enunciado em texto

Admita duas amostras de substâncias distintas com a mesma capacidade térmica, ou seja, que sofrem a mesma variação de temperatura ao receberem a mesma quantidade de calor. A diferença entre suas massas é igual a 100 g, e a razão entre seus calores específicos é igual a 65\dfrac{6}{5}.

A massa da amostra mais leve, em gramas, corresponde a:

(A) 250

(B) 300

(C) 500

(D) 600

(Enunciado: Vestibular Estadual UERJ 2016, 2º Exame de Qualificação — DSEA/UERJ.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ).

Resolução comentada

O que a questão pede: a massa da amostra mais leve, sabendo que as duas têm a mesma capacidade térmica.

Passo 1 — mesma capacidade térmica. A capacidade térmica é C=m cC = m\,c. Se as duas são iguais:

m1 c1=m2 c2m_1\,c_1 = m_2\,c_2

Massa e calor específico são inversamente proporcionais: a amostra mais leve é a de maior calor específico.

Passo 2 — as proporções. Chamando de mm a massa da mais leve e de MM a da mais pesada, a razão dos calores específicos (maior sobre menor) é 6/5, então:

Mm=65  ⇒  M=1,2 m\frac{M}{m} = \frac{6}{5} \;\Rightarrow\; M = 1{,}2\,m

Passo 3 — a diferença de 100 g:

M−m=0,2 m=100M - m = 0{,}2\,m = 100

m=500 gM=600 gm = 500\ \text{g} \qquad M = 600\ \text{g}

Conferindo: 600 − 500 = 100 g, e 600/500 = 6/5.

⚠️ A armadilha: resolver certo e marcar a massa da amostra mais pesada, 600 g, a alternativa D. A pergunta é sobre a mais leve.

A ideia em uma frase: com a mesma capacidade térmica, mc é igual nas duas: a massa se distribui na razão inversa dos calores específicos.

Resposta: alternativa C (500 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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