Question

o gráfico representa a temperatura 0 de uma substância de massa 20g, inicialmente sólida, em função da quantidade de calor recebido Q. podemos afirmar que a capacidade termica no estado sólido, o calor latente de fusão e o calor específico no estado líquido dessa substância valem respectivamente:

a)10 cal/°C; 5 cal/°g; 0,25 cal/g°C
b)5 cal/°C; 0,5 cal/°g; 10 cal/g°C
c)4 cal/°C; 2 cal/°g; 5 cal/g°C
d)10 cal/°C; 5 cal/°g; 1 cal/g°C
e)5 cal/°C; 10 cal/°g; 0,5 cal/g°C​

Answer 1

Resposta:

A) 10cal/ºC; 5 cal/g.ºC; 0,25 cal/g.ºC.

Explicação:

O gráfico da questão segue anexado abaixo.

DADOS:

massa (m) = 20g

No gráfico, a primeira linha que se estende até o ponto (100; 10), ou seja, até a marca de 100cal no eixo de Q e 10ºC no eixo da temperatura, representa os dados da substância sólida. Logo:

Q sólida = 100cal;

T (temperatura) sólida = 10ºC.

A questão pede a capacidade térmica (C) no estado sólido, portanto:

Fórmula:

$C = \frac{Qsolido}{Tsolido} = \frac{100}{10}$

C = 10cal/ºC.

O calor latente (L) de fusão (mudança do sólido para o líquido) é representado pela linha reta constante que se estende de 100 a 200cal no eixo Q, com 10ºC constantes. Logo:

Q fusão = ΔQ (variação de Q no período de fusão) = 200 - 100 = 100cal;

T fusão = 10ºC.

A fórmula do calor latente é:

$L = \frac{Q}{m} = \frac{Qfusao}{m} = \frac{100}{20}$

L = 5cal/ºg.

Por último, temos o calor específico (c) no estado líquido, representado pela linha que se estende de 200 a 300cal no eixo Q e 10 a 30ºC no eixo ∅. Portanto:

Q líquido = ΔQ (variação de Q no estado líquido) = 300 - 200 = 100cal;

T líquido = ΔT = 30 - 10 = 20ºC.

Temos a fórmula:

Q = m × c × ΔT

100cal = 20g × c × 20ºC

100 = 400 × c

c = $\frac{100}{400} = \frac{1}{4}$

c = 0,25cal/gºC.

Você pode conferir a explicação completa e ilustrada no link a seguir:

https://www.youtube.com/watch?v=nV6GrFLY5jk

Espero ter ajudado. Bons estudos!