UFU 2026-2 — questão 37 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a capacidade térmica $C$ do calorímetro, a partir do equilíbrio entre o bloco quente, a água fria e o próprio calorímetro.

Passo 1 — quem cede e quem recebe. O bloco de alumínio entra a 50 °C e termina a 15 °C: ele cede calor. A água e o calorímetro estavam juntos a 10 °C e terminam a 15 °C: os dois recebem. Sem perdas, o que o bloco cede é o que os dois recebem.

Passo 2 — o calor cedido pelo alumínio.

$$Q_{\text{Al}} = m\,c\,\Delta\theta$$

$$Q_{\text{Al}} = 60 \cdot 0{,}2 \cdot (50 - 15)$$

$$Q_{\text{Al}} = 12 \cdot 35 = 420\ \text{cal}$$

Passo 3 — o calor recebido pela água.

$$Q_{\text{água}} = 60 \cdot 1 \cdot (15 - 10)$$

$$Q_{\text{água}} = 300\ \text{cal}$$

Passo 4 — o resto foi para o calorímetro. Ele também subiu de 10 °C para 15 °C:

$$C \cdot 5 = 420 - 300 = 120$$

$$C = 24\ \text{cal/}{}^{\circ}\text{C}$$

Conferindo pela soma nula: com cedido negativo e recebido positivo,

$$-420 + 300 + 5C = 0$$

dá o mesmo $C = 24$ cal/°C.

⚠️ A armadilha: o número 12 aparece no meio da conta: é a capacidade térmica do bloco de alumínio ($60 \cdot 0{,}2 = 12$ cal/°C), não a do calorímetro. Quem o toma como resposta marca a alternativa A. Outro deslize é usar para o alumínio a variação até a temperatura inicial da água (50 − 10) em vez da final (50 − 15).

A ideia em uma frase: num calorímetro, o calor cedido pelo corpo quente se divide entre a água e o próprio recipiente; o que sobra depois de aquecer a água é o que aqueceu o calorímetro.

Resposta: alternativa C (24 cal/°C).