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:
| Conceito | Fórmula | Unidade |
|---|
| 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.