UFRGS 2012 — questão 13 de Física
Enunciado em texto
O gráfico abaixo representa o calor absorvido por unidade de massa, Q/m, em função das variações de temperatura ΔT para as substâncias ar, água e álcool, que recebem calor em processos em que a pressão é mantida constante.
[Gráfico: Q/m (kJ/kg) no eixo vertical, de 0 a 40 (marcas 10, 20, 30, 40); ΔT (°C) no horizontal (marcas 2, 4, 6, 8, 10). Três retas saem da origem: X chega a 10 kJ/kg em ΔT = 10 °C; Y chega a cerca de 25 kJ/kg em ΔT = 10 °C; Z chega a pouco mais de 40 kJ/kg em ΔT = 10 °C.]
(Considere que os valores de calor específico do ar, do álcool e da água são, respectivamente, 1,0 kJ/kg.°C , 2,5 kJ/kg.°C e 4,2 kJ/kg.°C.)
Com base nesses dados, é correto afirmar que as linhas do gráfico identificadas pelas letras X, Y e Z, representam, respectivamente,
(A) o ar, o álcool e a água.
(B) o ar, a água e o álcool.
(C) a água, o ar e o álcool.
(D) a água, o álcool e o ar.
(E) o álcool, a água e o ar.
(Enunciado e figura: Concurso Vestibular UFRGS 2012, Física — UFRGS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Comissão Permanente de Seleção (COPERSE).
Resolução comentada
O que a questão pede: qual substância corresponde a cada reta.
Passo 1 — o que é a inclinação. Da equação do calor sensível:
No gráfico Q/m × ΔT, cada reta passa pela origem e tem inclinação igual ao calor específico c. Reta mais inclinada, calor específico maior.
Passo 2 — ler as inclinações em ΔT = 10 °C:
• X: 10/10 = 1,0 kJ/kg·°C → ar;
• Y: 25/10 = 2,5 kJ/kg·°C → álcool;
• Z: 42/10 = 4,2 kJ/kg·°C → água.
⚠️ A armadilha: pôr a água na reta de baixo achando que “a água esquenta menos”. É o contrário do que o gráfico mostra: para a mesma variação de temperatura, a água precisa de mais calor por quilograma, então a reta dela é a mais alta.
A ideia em uma frase: no gráfico Q/m × ΔT, a inclinação é o calor específico: a água, com o maior c, tem a reta mais inclinada.
Resposta: alternativa A (o ar, o álcool e a água).
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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