(PUC-SP–2007) O gráfico seguinte representa um trecho, fora de escala, da curva de aquecimento de 200 g de uma substância, aquecida por uma fonte de fluxo constante e igual a 232 cal/min.Sabendo que a substância em questão é uma das apresentadas na tabela a seguir, o intervalo de tempo ∆t é, em minutos, um valor: (A) acima de 130. (B) entre 100 e 130. (C) entre 70 e 100. (D) entre 20 e 70. (E) menor do que 20.
Soluções para a tarefa
- O que é calorimetria?
A calorimetria (do latim, “calor” - a qualidade do que é quente, e do grego “metro” - medida) é o ramo da física que estuda os fenômenos relacionados às trocas de energia térmica. O termo calor define a energia em trânsito, o qual ocorre devido à diferença de temperatura entre os corpos.
- Qual é sua equação fundamental?
A quantidade de calor recebida ou cedida por um corpo é dada por
onde,
- Q é quantidade de calor, em J ou em cal
- m é a massa do corpo, em kg ou em g
- c é o calor específico, uma constante de proporcionalidade cujo valor depende do material do qual o corpo é feito, em J/kg.ºC ou em cal/g.ºC
- é a variação de temperatura, em ºC
- O que é calor latente?
É a grandeza física que relaciona a quantidade de calor que uma unidade de massa de determinada substância deve receber ou ceder para mudar de fase, ou seja, passar do sólido para o líquido, do líquido para o gasoso e vice-versa.
Nas mudanças de fase, a quantidade de calor recebida ou cedida, não muda a temperatura da substância , mas modifica o estado de agregação de suas moléculas.
A equação usada nas mudanças de fase é dada por
onde,
- Q é a quantidade de calor recebida ou cedida
- m é o valor da massa da substância
- L é o valor do calor latente
- Resolvendo o problema
Para identificar qual é a substância usada, vamos calcular seu calor específico. Para isso, vamos usar o trecho do gráfico entre 20 e 30 minutos.
A quantidade de calor fornecida pela fonte de fluxo nesse período é igual a .
Usando a equação fundamental da calorimetria, temos
Logo, a substância usada é o Álcool etílico, cujo calor latente é igual a 160 cal/g. Usando a equação do calor latente, podemos descobrir qual a quantidade de calor usada no intervalo de tempo
O tempo necessário para a fonte de fluxo fornecer essa quantidade de calor é igual a
- Conclusão
Portanto, a alternativa correta é a letra A.
- Para saber mais
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Resposta:
acima de 130