Calcule o calor específico de uma substância x que tem massa 0,5Kg e temperatura inicial 80ºC, que foi misturado com a água de massa de 100g e temperatura inicial de 303 K, dentro de um calorímetro ideal. Sabe-se que ao final do processo de mistura obteve uma temperatura final 50ºC. *
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A) 75 cal/gºC
b) 75 J/KgK
C) 7,5 cal/gºC
D) 7,5 J/KgK
E) 7,5 cal/KgK
Respostas
O calor específico desse material é 7,5 cal/g°C. Alternativa C.
Esse exercício traz uma bagunça de unidades de medida, vamos então colocar todas na mesma unidade.
Iremos trabalhar com o que é mais utilizado na calorimetria:
- cal para energia
- °C para temperatura
- g para massa
Para transformar a temperatura de Kevin para graus Celsius é utilizada a relação:
Tc=Tk-273
Logo:
Tc=303-273
Tc=30°C
Quando não é considerada uma mudança de estado físico, utilizamos da Quantidade de Calor Sensível para calcular a variação de energia. A quantidade de calor é expressa matematicamente por:
Q=m.c.Δθ
A água que está inicialmente a uma temperatura de 30°C tem um aumento de 20°C (vai para 50°C) em sua temperatura, isso significa que ela está ganhando energia da substância X. Sabendo que o c da água é de 1 cal/g.°C, temos:
Q=m.c.Δθ
Q=100.1.(+20)
Q=+2000cal
Um calorímetro ideal é um local onde não há perdas de energia para o ambiente, se a água ganhou 2000 cal, a substância dever perder 2000 cal, logo:
c=500.30÷2000
c=15000÷2000
c=7,5cal/g°C