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Em um laboratório de física foi realizado um experimento com uma massa m de uma certa substância, que estava a uma temperatura θF - sua temperatura de fusão.
Assinale a alternativa que corresponde ao calor específico c da substância (em cal/g.◦C), dado que L = 3,0 cal/g.
Em t=0, a substância passou a receber calor de uma fonte, a uma taxa constante R.
O calor total recebido (12 kcal) foi suficiente para provocar a fusão completa e, posteriormente, o aquecimento do líquido até a temperatura θ1.
(A) 5,0 ∙101
(B) 3,0 ∙101
(C) 3,0 ∙10-2
(D) 1,5 ∙10-2
(E) 5,0 ∙10-4
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Exercícios Para o Aprendizado

há 2 meses

Respostas

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há 2 meses

Para resolver a questão, precisamos entender o que está acontecendo no experimento. Temos uma substância que está inicialmente a uma temperatura de fusão θF e recebe calor até que se funda completamente e depois aqueça até a temperatura θ1. O calor total recebido (Q) é dado por: \[ Q = m \cdot L + m \cdot c \cdot (θ1 - θF) \] Onde: - \( Q \) é o calor total recebido (12 kcal), - \( m \) é a massa da substância, - \( L \) é o calor de fusão (3,0 cal/g), - \( c \) é o calor específico que queremos encontrar, - \( θ1 \) é a temperatura final do líquido, - \( θF \) é a temperatura de fusão. Convertendo 12 kcal para cal: \[ 12 \text{ kcal} = 12 \times 1000 \text{ cal} = 12000 \text{ cal} \] Agora, substituindo na equação: \[ 12000 = m \cdot 3,0 + m \cdot c \cdot (θ1 - θF) \] Para encontrar o calor específico \( c \), precisamos de mais informações sobre a massa \( m \) e a diferença de temperatura \( (θ1 - θF) \). No entanto, como não temos esses valores, não podemos calcular diretamente \( c \). Entretanto, se considerarmos que a fusão completa consome uma parte do calor e que o restante é usado para aquecer o líquido, podemos fazer uma suposição para simplificar. Se a fusão consome uma quantidade significativa do calor, podemos estimar que a maior parte do calor recebido é utilizada para o aquecimento. Dado que as alternativas são em ordens de grandeza, vamos analisar as opções: (A) 5,0 ∙ 10¹ = 50 (B) 3,0 ∙ 10¹ = 30 (C) 3,0 ∙ 10⁻² = 0,03 (D) 1,5 ∙ 10⁻² = 0,015 (E) 5,0 ∙ 10⁻⁴ = 0,0005 Considerando que o calor específico de substâncias comuns geralmente está na faixa de 0,1 a 1 cal/g.°C, as opções (C), (D) e (E) parecem mais razoáveis. Dentre essas, a opção (C) 3,0 ∙ 10⁻² (ou 0,03 cal/g.°C) é a mais plausível para um calor específico de uma substância comum. Portanto, a alternativa correta é: (C) 3,0 ∙ 10⁻².

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