Question

O grafico acima descreve o processo de aquecimento de certa substância que se encontra inicialmente na fase sólida. O calor latente de fusão dessa substância é 6 cal/g. Em um processo à pressão constante de 1 atm, ela é elevada à fase líquida, com temperatura final de 400 Celsius. A potência fornecida nessa transformação foi de 360 cal/s. O grafico mostra a temperatura da substância em função do tempo, durante o processo. Qual o calor específico dessa substância, em mcal/ Celsius? a) 10 b) 20 c)30 d)40 e)40​

Answer 1

O calor específico dessa substância, em mcal/Celsius é 30 mcal/ Celsius, alternativa c)

Explicação:

O processo de fusão, a temperatura constante, durou 20s (de 40s a 60s). Como a potência é 360 cal/s, em 20s, a quantidade de calor fornecida é

Q= 20 x 360 = 7200cal

Sabemos que essa quantidade de calor também pode ser dada por:

Q = mL

Em que m é a massa do líquido e L é o calor latente.

Portanto,

7200 = m x 6

m = 1200g

Após a fusão, o liquido continuou a ser aquecido durante um tempo de 7,5s (de 60s até 67,5s).  A quantidade de calor fornecida nessa etapa foi

Q=7,5 x 360 = 2700 cal

Mas sabemos que:

$Q=mc\Delta \theta$

em que c é o calor específico e $\Delta \theta=75^oC$ é a variação da temperatura.

$2700=1200.c.75$

$c=0,03~cal/ ^oC=30~mcal/ ^oC$