Question

Para sofrer determinada variação de temperatura, um bloco metálico deve permanecer 3 minutos em presença de uma fonte de fluxo constante. A mesma massa de água, para sofrer a mesma variação de temperatura, exige 12 minutos em presença da fonte. Determine o calor específico do metal.

Answer 1

I) Fluxo de calor para a água:

Φ = Q/Δt = m . c₁ . ΔΘ/12

II) Fluxo de calor para o bloco metálico:

Φ = Q/Δt = m . c₂ . ΔΘ/3

III) Igualando as equações, levando em conta que a água e o bloco metálico possuem a mesma massa (m) e sofrem a mesma variação de temperatura (ΔΘ):

m . c₁ . ΔΘ/12 = m . c₂ . ΔΘ/3

c₁/12 = c₂/3

3c₁ = 12c₂

c₂ = 3c₁/12

c₂ = 1/4c₁ = 0,25c₁

Answer 2

Resposta:

0,25 cal/g .°C

Explicação:

Sabemos que o fluxo de calor aplicado nas mesmas é constante, e o fluxo é determinado pela quantidade de calor sobre a quantidade de tempo, assim, teremos:

$F=\frac{Q}{\Delta t}\\m_m=m_a=m\\c_a=1 cal/g \cdot ^\circ C\\c_M=?\\\Delta T_m = \Delta T_a= \Delta T\\\Delta t_m=3min\\\Delta t_a=12 min$

Temos que o Fluxo no metal é igual ao fluxo na água:

$F_m=F_a\\\frac{Q_m}{\Delta t_m}=\frac{Q_a}{\Delta t_a}\\\frac{m_m \cdot c_m \cdot \Delta T_m}{3}=\frac{m_a \cdot c_a \cdot \Delta T_a}{12}\\\frac{m \cdot c_m \cdot \Delta T}{3}=\frac{m \cdot 1 \cdot \Delta T}{12}\\ c_m=\frac{3}{12}\\ c_m=0,25 cal/g \cdot ^\circ C$