Question

21. O calor é a quantidade de energia trocada entre corpos, de acordo com a diferença de temperatura entre eles. Por exemplo, ao tirar um alimento da geladeira e colocá-lo sobre a pia, o calor passa do corpo de maior temperatura (a pia) para o corpo de menor temperatura (o alimento). Existe uma função que relaciona a quantidade de calor de um objeto com a variação da medida de temperatura dele quando o objeto não passa por mudança de fase. Essa função é dada pela lei Q = mcat, na qual: mé a medida de massa do objeto, em g; • Q é a quantidade de calor sensível, em cal; • cé o calor específico da substância, em cal/g °C; • Até a variação de temperatura, em °C. Calcule a medida de temperatura final, em Kelvin, de 500 g de água após receber 10000 cal, sabendo que o calor específico da água é 1 cal/g °C e que a água estava inicialmente a 10°C.

a) 20 K
b) 273 K
c) 333 K
d) 293 K
e) 303 K​

Answer 1

A temperatura final da água era de 303 K, alternativa E.

Calorimetria

A quantidade de calor pode ser calculada pela equação do calor sensível:

Q = m·c·ΔT

onde:

• m é a massa, em gramas;

• c é o calor específico, em cal/g·°C;

• ΔT é a variação da temperatura, em °C.

Do enunciado, sabemos que 500 gramas de água recebeu 10000 cal de calor quando estava a uma temperatura de 10 °C. Ao substituir estes valores na fórmula, podemos calcular a temperatura final:

10000 = 500·1·(Tf - 10)

10000 = 500·Tf - 5000

500·Tf = 15000

Tf = 30 °C

Transformando em Kelvin:

Tf = 30 + 273

Tf = 303 K

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