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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 90 do ENEM PPL 2012

1º dia · Ciências da Natureza · H7 · Física: Calorimetria: calor sensível e trocas de calor

Em um centro de pesquisa de alimentos, um técnico efetuou a determinação do valor calórico de determinados alimentos da seguinte forma: colocou uma massa conhecida de água em um recipiente termicamente isolado. Em seguida, dentro desse recipiente, foi queimada uma determinada massa do alimento. Como o calor liberado por essa queima é fornecido para a água, o técnico calculou a quantidade de calor que cada grama do alimento libera.

Para a realização desse teste, qual aparelho de medida é essencial?

  1. A
    Cronômetro.
  2. B
    Dinamômetro.
  3. C
    Termômetro.
  4. D
    Radiômetro.
  5. E
    Potenciômetro.
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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Resolução comentada

Esse experimento é uma calorimetria: o calor liberado pela queima do alimento é absorvido pela água do recipiente isolado. Como não há perdas, vale a relação:

Q = m \cdot c \cdot \Delta T

Aqui, m é a massa de água (conhecida), c é o calor específico da água (valor tabelado, 1\ \text{cal/g}\cdot{}^\circ\text{C}) e \Delta T é a variação de temperatura da água.

O que o técnico ainda precisa medir para achar Q é justamente \Delta T, ou seja, a temperatura da água antes e depois da queima. Com Q e a massa queimada do alimento, ele obtém o calor liberado por grama.

Agora, os aparelhos:

  1. Cronômetro mede tempo, e a fórmula não depende dele.
  2. Dinamômetro mede força.
  3. Termômetro mede temperatura, exatamente o que falta.
  4. Radiômetro mede intensidade de radiação.
  5. Potenciômetro mede diferença de potencial elétrico (ou é um resistor variável).

Portanto, o aparelho essencial é o termômetro.

Alternativa C.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AO tempo não entra no cálculo de Q=mc\Delta T; não se pede potência.
  • BDinamômetro mede força, grandeza sem relação com o calor trocado.
  • DRadiômetro mede radiação; aqui o calor passa à água dentro do recipiente, sem medir radiação.
  • EPotenciômetro está ligado a grandezas elétricas, e o experimento é térmico.

Assunto: Calorimetria: calor sensível e trocas de calor.

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Ver como caiu na prova Questão 90 no caderno Branco do ENEM PPL 2012