UERJ 2017 (1º Exame de Qualificação) — questão 34 de Física
Enunciado em texto
Analise o gráfico a seguir, que indica a variação da capacidade térmica de um material (C) em função da temperatura ().
[Gráfico: eixo vertical C (cal/°C), eixo horizontal (°C). Uma reta crescente parte de C = 20 cal/°C em = 0 e chega a C = 40 cal/°C em = 50 °C; linhas tracejadas ligam esse ponto final aos valores 40 e 50 nos eixos.]
A quantidade de calor absorvida pelo material até a temperatura de 50 °C, em calorias, é igual a:
(A) 500
(B) 1500
(C) 2000
(D) 2200
(Enunciado e figura: Vestibular Estadual UERJ 2017, 1º 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: o calor que o material absorve para ir de 0 °C a 50 °C, sabendo que a capacidade térmica dele muda com a temperatura.
Passo 1 — por que é a área. Capacidade térmica é o calor por grau: . Se C fosse constante, o gráfico seria uma reta horizontal e Q seria a área de um retângulo. Como C varia, somamos pedacinhos ao longo do caminho, e essa soma é a área sob o gráfico C × θ, de 0 a 50 °C.
Passo 2 — a figura é um trapézio, com bases 20 e 40 (cal/°C) e altura 50 (°C):
Outro jeito de ver: como C cresce em linha reta, dá para usar a capacidade térmica média, cal/°C, durante os 50 °C: cal.
⚠️ A armadilha: usar só o valor final, C = 40 cal/°C, como se valesse o tempo todo: cal, a alternativa C. Outra: calcular só o triângulo de cima, cal, a alternativa A, esquecendo o retângulo de baixo.
A ideia em uma frase: quando a capacidade térmica varia, o calor é a área sob o gráfico C × θ.
Resposta: alternativa B (1500 cal).
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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