Cesgranrio · Transpetro · Profissional de Nível Médio Júnior, ênfase Inspeção de Equipamentos e Instalações · 2023 · questão 40

Cesgranrio Transpetro 2023 Inspeção de equipamentos e instalações · Calorimetria

Questão 40

Em um calorímetro perfeito, foram colocados 400 g de água a 10 °C, 400 g de água a 70 °C e 1,60 kg de um material, de calor específico \(c_M\), na temperatura de 30 °C. A temperatura de equilíbrio final é \(T_{\text{final}} = 35\) °C.

O calor específico \(c_M\) desse material, em cal/(g\(\cdot\)°C), é igual a

Dado
calor específico da água = 1,0 cal/(g\(\cdot\)°C)

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Resposta da banca: E

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Calorimetria — equilíbrio térmico de três corpos num calorímetro ideal.

Objetivo

Achar o calor específico de um material a partir do equilíbrio com duas porções de água a temperaturas diferentes. O que está em jogo é escrever a soma dos calores trocados igual a zero, com o sinal de cada parcela dado pela temperatura final, 35 °C: a água fria e o material esquentam, a água quente esfria.

Conceitos para revisar

Calor sensível

O calor que muda a temperatura sem mudar de fase é proporcional à massa, ao calor específico e à variação de temperatura.

\[Q = m\,c\,\Delta T\]

\(m\)massa

\(c\)calor específico

\(\Delta T\)temperatura final menos inicial

Calorímetro ideal

Sem perda para fora, o calor que uns cedem é o que outros recebem: a soma dos calores é zero. Quem esquenta tem \(Q\) positivo; quem esfria, negativo.

\[\sum Q = 0\]

três parcelaságua fria, água quente, material

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