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Física para Cientistas e Engenheiros - Volume 1

Exercícios resolvidos: Física para Cientistas e Engenheiros - Volume 1

Gene Mosca, Paul Allen TiplerIBSN: 9788521617105

Elaborado por professores e especialistas

Passo 1 de 6keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Nesta questão, deve ser observada e estabelecida a relação de proporcionalidade entre massa e calor específico de corpos diferentes, que recebem a mesma quantidade de calor.

Como sabemos, cada corpo tem determinada característica no que respeito à transferência de calor, isto é, pode apresentar maior facilidade ou dificuldade em receber/ceder calor.

O calor específico nos diz a quantidade de energia necessária para alterar, em uma unidade, a temperatura de um dado corpo/substância para cada unidade de massa dessa mesma corpo/substância.

Ou seja quanto maior o calor específico, maior a quantidade de energia necessária para promover a alteração de temperatura desejada.

Acompanhe!

Passo 2 de 6keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Sabemos que a massa do corpo A é o dobro da massa do corpo B.

E que o calor específico do corpo A é também o dobro em relação ao corpo B.

Nosso objetivo é estabelecer a relação entre as variações de temperatura dos dois corpos quando recebem uma mesma quantidade de calor.

Passo 3 de 6keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Por definição, a quantidade de calor é dada pela Equação 1. Onde m é a massa do corpo, c, calor específico e ΔT, a variação de temperatura.

......()

Passo 4 de 6keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Inicialmente, vamos escrever a equação de quantidade de calor para os dois corpos.

Sabemos que a quantidade de calor fornecido aos dois corpos é igual, portanto:

Passo 5 de 6keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Agora, vamos substituir as expressões de cada um dos corpos na igualdade, assim:

Depois, substituímos as relações dadas pelo enunciado:

Dessa maneira, obtemos a relação de grandeza entre as duas variações de temperatura.

Como você já deve ter concluído, a variação de temperatura no corpo B será muito maior já que, em relação ao corpo A, é uma menor massa de menor calor específico recebendo uma mesma quantidade de calor.

Passo 6 de 6keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Logo, a única das alternativas que representa a resposta correta é a alternativa E.

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