UERJ 2017 (2º Exame de Qualificação) — questão 40 de Física
Enunciado em texto
O gráfico abaixo indica o comportamento térmico de 10 g de uma substância que, ao receber calor de uma fonte, passa integralmente da fase sólida para a fase líquida.
[Gráfico: eixo vertical temperatura (°C), eixo horizontal calor (cal). A temperatura sobe em linha reta de 0 °C (com 0 cal) até 50 °C (com 300 cal); depois fica constante em 50 °C, num patamar horizontal que vai de 300 cal até 1000 cal. Linhas tracejadas marcam 50, 300 e 1000 nos eixos.]
O calor latente de fusão dessa substância, em cal/g, é igual a:
(A) 70
(B) 80
(C) 90
(D) 100
(Enunciado e figura: Vestibular Estadual UERJ 2017, 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: o calor latente de fusão, isto é, quantas calorias cada grama precisa receber para derreter.
Passo 1 — ler o gráfico. No trecho inclinado (0 a 300 cal), a temperatura sobe: o sólido só está esquentando, é calor sensível. No patamar em 50 °C (300 a 1000 cal), a substância recebe calor e a temperatura não muda: é ali que ela está derretendo. A fusão termina em 1000 cal, quando tudo virou líquido.
Passo 2 — o calor gasto na fusão é só o do patamar:
Passo 3 — o calor latente: , com m = 10 g:
⚠️ A armadilha: dividir o calor total, 1000 cal, pela massa: dá 100 cal/g, a alternativa D. Mas os primeiros 300 cal só aqueceram o sólido até a temperatura de fusão; não derreteram nada.
A ideia em uma frase: na curva de aquecimento, a mudança de fase é o patamar; o calor latente é o calor do patamar dividido pela massa.
Resposta: alternativa A (70 cal/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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