UFLA 2025 (PAS, 2ª etapa) — questão 10 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: o calor específico do material do anel, a partir do calor recebido, da massa e da variação de temperatura.

Passo 1 — a equação do calor sensível. Como o ambiente é isolado, todo o calor fornecido serve para aquecer o anel, sem mudança de estado:

$$Q = m\,c\,\Delta T$$

Passo 2 — a variação de temperatura. O que entra na fórmula é quanto a temperatura mudou, não o valor final:

$$\Delta T = 60 - 20 = 40\ {}^{\circ}\text{C}$$

Passo 3 — isolando o calor específico.

$$c = \frac{Q}{m\,\Delta T} = \frac{10}{10 \cdot 40}$$

$$c = 0{,}025\ \text{cal/g}{}^{\circ}\text{C}$$

Conferindo: com $c = 0{,}025$, aquecer 10 g em 40 °C pede $10 \cdot 0{,}025 \cdot 40 = 10$ cal, que é o que foi fornecido.

⚠️ A armadilha: usar a temperatura final no lugar da variação: $10/(10 \cdot 60) \approx 0{,}017$, a alternativa A; ou usar 20 °C: $10/(10 \cdot 20) = 0{,}050$, a alternativa D. Outra tentação é marcar C, 0,030, porque é perto do calor específico do ouro (cerca de 0,031 cal/g°C); mas a questão pede o valor medido no experimento, e a conta dá 0,025.

A ideia em uma frase: calor específico é o calor por grama e por grau: divida o calor recebido pela massa e pela variação de temperatura.

Resposta: alternativa B (0,025 cal/g°C).