Física — Termodinâmica Múltipla Escolha

Para aquecer 500 g de certa substância de 20 ºC para 60 ºC, foram necessárias 4 000 calorias. A capacidade térmica desta substancia vale:

Para aquecer 500 g de certa substância de 20 ºC para 60 ºC, foram necessárias 4 000 calorias. A capacidade térmica desta substancia vale:

  1. 20 cal/ C
  2. 80 cal/ C
  3. 30 cal/ C
  4. 50 cal/ C
  5. 100 cal/ C

Resolução completa

Explicação passo a passo

E
Alternativa E

Alternativa E - 100 cal/ C

Conceitos Fundamentais

Esta questão envolve o cálculo da capacidade térmica de uma substância. É importante distinguir dois conceitos que muitas vezes são confundidos:

ConceitoFórmulaUnidade
Capacidade Térmica (C)C = \frac{Q}{\Delta T}cal/°C
Calor Específico (c)c = \frac{Q}{m \cdot \Delta T}cal/g·°C

A capacidade térmica é uma propriedade do corpo, enquanto o calor específico é uma propriedade da substância.

Análise Passo a Passo

Dados do Problema

  • Quantidade de calor (Q): 4 000 cal
  • Temperatura inicial (T_1): 20 °C
  • Temperatura final (T_2): 60 °C
  • Massa (m): 500 g (não é necessária para este cálculo!)

Variação de Temperatura

\Delta T = T_2 - T_1 = 60 - 20 = 40 \text{ °C}

Cálculo da Capacidade Térmica

Utilizando a fórmula fundamental:

C = \frac{Q}{\Delta T}

Substituindo os valores:

C = \frac{4000}{40} = 100 \text{ cal/°C}

Conclusão

A capacidade térmica da substância é 100 cal/°C, o que significa que cada grau Celsius de variação de temperatura requer 100 calorias de energia.

Alternativa E.

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