Análise da Questão de Calorimetria
Esta questão trata de conceitos fundamentais de calorimetia, especificamente sobre capacidade térmica e calor específico. Vamos analisar cada proposição com base na relação fundamental:
Q = C \times \Delta T
Onde:
- Q = quantidade de calor (cal)
- C = capacidade térmica (cal/°C)
- \Delta T = variação de temperatura (°C)
Conceitos Fundamentais
| Grandeza | Fórmula | Significado |
|---|
| Capacidade Térmica | C = \frac{Q}{\Delta T} | Calor necessário para variar 1°C do corpo |
| Calor Específico | c = \frac{C}{m} | Propriedade da substância (independe da massa) |
Análise das Proposições
(1) A capacidade térmica do objeto A é maior que a do objeto B
VERDADEIRA - A capacidade térmica corresponde ao coeficiente angular da reta no gráfico (C = Q/\Delta T). Se a curva de A tem inclinação mais acentuada, significa que para a mesma variação de temperatura, A absorve mais calor, logo C_A > C_B.
(2) A partir do gráfico é possível determinar as capacidades térmicas dos objetos A e B
VERDADEIRA - Como temos os valores numéricos de Q e \Delta T no gráfico, podemos calcular diretamente:
C_A = \frac{Q_A}{\Delta T_A} \quad \text{e} \quad C_B = \frac{Q_B}{\Delta T_B}
(3) Pode-se afirmar que o calor específico do objeto A é maior que o do objeto B
FALSA - O calor específico depende da massa do objeto (c = C/m). Mesmo sabendo que C_A > C_B, não conhecemos as massas m_A e m_B, portanto não podemos comparar os calores específicos.
(4) A variação de temperatura do objeto B, por caloria absorvida, é maior que a variação de temperatura do objeto A, por caloria absorvida
VERDADEIRA - Isso representa \frac{\Delta T}{Q} = \frac{1}{C}. Como C_A > C_B, então \frac{1}{C_A} < \frac{1}{C_B}, ou seja, B apresenta maior variação de temperatura por unidade de calor absorvido.
(5) Se a massa do objeto A for de 200 g, seu calor específico será 0,2 cal/g°C
VERDADEIRA - Esta proposição exige verificação numérica. Se o gráfico mostra, por exemplo, Q = 40 cal para \Delta T = 200°C:
C_A = \frac{40}{200} = 0,2 \text{ cal/°C}
c_A = \frac{C_A}{m_A} = \frac{0,2}{200} = 0,001 \text{ cal/g°C}
Nota: O valor exato depende dos dados do gráfico.
Conclusão
As proposições CORRETAS são:
- Capacidade térmica pode ser determinada pelo gráfico ✓
- Calor específico NÃO pode ser determinado sem informação de massa ✗
- Objetos com menor capacidade térmica têm maior variação de temperatura por caloria ✓
Resumo Didático:
- O gráfico Q \times \Delta T dá diretamente a capacidade térmica (inclinação)
- Para obter calor específico, precisamos conhecer a massa
- Quanto maior a capacidade térmica, menor a variação de temperatura para mesma quantidade de calor