UNEMAT 2009 (2º semestre) — questão 4 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: o calor específico do sólido, a partir da temperatura de equilíbrio da mistura.

Passo 1 — o calor recebido pela água. O calorímetro não absorve calor (capacidade térmica desprezível). A água vai de 25 °C a 30 °C:

$$Q_a = 400 \times 1{,}0 \times (30 - 25)$$

$$Q_a = 2000\ \text{cal}$$

Passo 2 — o calor cedido pelo sólido. Todo esse calor veio do sólido, que esfriou de 100 °C a 30 °C:

$$100 \times c \times (100 - 30) = 2000$$

$$7000\,c = 2000$$

$$c = \frac{2}{7} \approx 0{,}285\ \text{cal/g}\,{}^{\circ}\text{C}$$

Conferindo: 0,2857 arredondado com três casas dá 0,286; a alternativa traz 0,285 (truncado), que é claramente o valor pretendido: as demais opções ficam todas perto de 0,2 e nenhuma é compatível com a conta.

⚠️ A armadilha: usar para o sólido a variação de 100 °C para 25 °C (75 °C) em vez de 70 °C: 2000/7500 ≈ 0,267, que não aparece. A temperatura final do sólido é a de equilíbrio, 30 °C.

A ideia em uma frase: calor recebido pela água = calor cedido pelo sólido; cada um com m·c·Δθ, e o Δθ de cada corpo vai até a temperatura de equilíbrio.

Resposta: alternativa E (≈ 0,285 cal/g°C).