Um bloco de cobre, de massa m=200g, é aquecido de 30°c ate 80°c qual a quantidade de calor que foi cedida ao bloco ? Se fornecermos a este bloco 186 cal de calor de quanto se elevará sua temperatura?
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um bloco de cobre com massa de 200 gramas que é aquecido de 30°C até 80°C. Precisamos descobrir duas coisas:
- Quantidade de calor que foi cedida ao bloco durante esse aquecimento.
- Se colocarmos 186 calorias de calor nesse bloco, de quanto sua temperatura vai aumentar.
Para resolver isso, vamos usar conceitos de calorimetria, que é a parte da física que estuda as trocas de calor entre corpos. Vamos precisar da fórmula do calor sensível, que relaciona calor, massa, calor específico e variação de temperatura.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de calor cedido ao bloco quando ele é aquecido de 30°C a 80°C.
A fórmula que vamos usar é:
Onde:
- $ Q $ é a quantidade de calor (em calorias),
- $ m $ é a massa do objeto (em gramas),
- $ c $ é o calor específico do material (em cal/g°C),
- $ \Delta T $ é a variação de temperatura (em °C).
Passo 3
Precisamos identificar os valores que temos:
- $ m = 200 , g $
- Temperatura inicial $ T_i = 30,°C $
- Temperatura final $ T_f = 80,°C $
- Variação de temperatura $ \Delta T = T_f - T_i = 80 - 30 = 50,°C $
O calor específico do cobre ($ c $) é aproximadamente $ 0,092 , cal/g°C $.
Passo 4
Agora, substituímos esses valores na fórmula:
Vamos calcular passo a passo:
- $ 200 \times 0,092 = 18,4 $
- $ 18,4 \times 50 = 920 $
Então, $ Q = 920 , cal $
Passo 5
Agora, para a segunda parte da questão: se fornecermos 186 cal de calor ao bloco, de quanto sua temperatura vai aumentar?
Vamos rearranjar a fórmula para encontrar $ \Delta T $:
Onde:
- $ Q = 186 , cal $
- $ m = 200 , g $
- $ c = 0,092 , cal/g°C $
Passo 6
Substituindo os valores na fórmula:
Primeiro, multiplicamos:
Então:
Resposta
- A quantidade de calor cedido ao bloco foi de 920 calorias.
- Ao fornecer 186 calorias de calor ao bloco, sua temperatura aumentará aproximadamente 10,11°C.