Question

2) Para aquecer 400 g de certa substância de 20 ºC para 70 °C, foram necessárias 2 000 calorías. A capacidade térmica e o calor específico dessa substancia, são respectivamente: a) 60 cal/°C e 0,6 cal/g°C b) 40 cal/°C e 0,1 cal/g °C c) 40 cal/°C e 0,4 cal/g °C d) 60 cal/°C e 0,1 cal/g °C e) 40 cal/°C e 0,6 cal/g °C​

Answer 1

Primeiramente vamos encontrar a capacidade térmica da substância  para  isso  temos  que entender o  que se trata esse fenômeno. "A capacidade térmica é a quantidade de calor que deve ser absorvida ou cedida por um corpo para que ocorra variação de 1 °C. Matematicamente, essa grandeza é fruto da razão entre a quantidade de calor e a variação de temperatura sofrida por um objeto qualquer:"

                                               C = Q / Δθ

"Os termos da equação e suas devidas unidades de medida e os dados fornecidos pelo  enunciado são:

C = ?  (cal/ºC) -> Capacidade térmica (cal/°C);

Q = 2000 (cal) -> Quantidade de calor (cal);

Δθ =  ( 70( ºC ) - 20 (ºC) ) ->  Variação de temperatura (°C ou K)."

Empregando  os  dados na equação obtemos :

                                              C = Q / Δθ

                                 C = 2000 (cal) / 50 (ºC)

                                   C = 200 (cal) / 5 (ºC)

                                     C = 40 (cal / ºC)

Como  após foi solicitado  o valor do  calor específico da substância que pode  ser obtido a partir do calor sensível . Mas em primeiro  momento  o  calor sensível pode ser definido como : "Quando um corpo recebe ou cede determinada quantidade de calor, capaz apenas de gerar variações de temperatura, sem que ocorra mudança no estado de agregação das moléculas, o calor é denominado de sensível.

Por meio da equação a seguir, pode-se determinar a quantidade de calor sensível recebida ou perdida por um corpo.

                                          Q = m . c .  Δθ    

Agora vamos  nos  atentar para os  elementos da equação suas unidades de medida  e os dados fornecidos pela questão que  corresponde :

Q = 2000 (cal) -> Quantidade de calor sensível (cal);

m = 400 (g) ->  Massa da substância (g);

c = ? (cal/gºC) ->  Calor específico (cal/g°C);

Δθ = ( 70 (ºC) - 20 (ºC) ) ->  Variação de temperatura (°C ou K)."

Empregando  os dados fornecidos temos :

                                        Q = m . c . Δθ

                                        Q / m .  Δθ = c

                     2000 (cal) / 400 (g) . ( 70( ºC ) - 20 (ºC) ) = c

                            2000 (cal) / 400 (g) . 50 (ºC) = c

                                    2 (cal) / 4 . 5  (g . ºC )

                                     2 (cal) / 20 (g ºC)

                                     1  (cal) / 10 (g ºC)

                                       0,1 (cal / g ºC)

Portanto  temos que 40 (cal/ºC)  e 0,1 (cal/gºC) .