PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 93 (CFS 2) da EEAR 2021

CFS 2 · Física: Calorimetria: calor sensível e trocas de calor

– Em um laboratório, foram aquecidas duas amostras de um mesmo líquido, inicialmente à temperatura ambiente de 25 °C. A amostra A continha 1 litro desse líquido e a amostra B continha 2 litros. Ambas as amostras foram aquecidas por 3 minutos, em recipientes de mesmo material e garantindo-se que a quantidade de calor cedida pela chama fosse a mesma para as duas amostras. Das figuras que se seguem, qual delas representa o gráfico da quantidade de calor cedida às amostras em função da variação de suas temperaturas, durante o período de tempo considerado?

Quatro gráficos (a, b, c, d) representando a variação de temperatura ΔT (°C) no eixo vertical em função da quantidade de calor cedida ΔQ (cal) no eixo horizontal para as amostras A e B: no gráfico a, duas retas partem da origem, com a reta da Amostra B mais inclinada que a da Amostra A; no gráfico b, a Amostra A é representada por uma reta horizontal e a Amostra B por uma reta inclinada crescente partindo do mesmo ponto no eixo vertical; no gráfico c, uma única reta crescente parte da origem representando tanto a Amostra A quanto a B; no gráfico d, duas retas partem da origem, com a reta da Amostra A mais inclinada que a da Amostra B.

As alternativas estão no enunciado, acima.

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
Reportar erro na questão
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Resolução comentada

Use a equação fundamental da calorimetria: Q = m\,c\,\Delta T. Isolando a variação de temperatura:

\Delta T = \frac{Q}{m\,c}

No gráfico de \Delta T em função de Q, o coeficiente angular é \dfrac{1}{m\,c}.

  1. O líquido é o mesmo, então c é igual nas duas amostras. Os recipientes são do mesmo material, e o enunciado diz que a chama cede o mesmo calor às duas.
  2. A amostra A tem 1 litro e a B tem 2 litros do mesmo líquido, logo m_B = 2\,m_A.
  3. Inclinação de A: \dfrac{1}{m_A c}. Inclinação de B: \dfrac{1}{2\,m_A c}, que é metade da de A.

Para o mesmo calor recebido, a amostra de maior massa esquenta menos. A reta de A fica mais inclinada que a de B.

As duas partem da origem, pois com Q=0 não há variação de temperatura (\Delta T = 0). Isso elimina o gráfico b, cujas retas não partem da origem.

O gráfico c, com uma única reta, só valeria se as massas fossem iguais. O gráfico a inverte as inclinações (B mais inclinada). O gráfico d mostra A mais inclinada que B, como deduzido.

Alternativa D.

Pegadinha: A alternativa A engana quem associa mais líquido a mais aquecimento; o correto é que maior massa gera menor variação de temperatura para o mesmo calor.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AInverte as inclinações: coloca a amostra de maior massa (B) esquentando mais, o que contraria \Delta T = Q/mc.
  • BAs retas não partem da origem e A teria \Delta T constante, o que não corresponde a \Delta T = Q/mc.
  • CUma única reta só ocorreria se as massas fossem iguais, mas B tem o dobro da massa de A.

Assunto: Calorimetria: calor sensível e trocas de calor.

Reportar erro na resolução
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Ver como caiu na prova Questão 93 no caderno CFS 2 da EEAR 2021

Fonte: EEAR 2021 · CFS 2. Prova oficial ↗