Considere uma panela de alumínio e outra de cobre de mesma massa. Suponha que as duas panelas, inicialmente na mesma temperatura, foram aquecidas na mesma fonte de calor por tempos iguais. Qual das panelas atingiria a temperatura mais alta? Justifique a sua resposta. Dados: ccu^circ=0,09 cal / g^circ C, cal^circ=0,22 cal / g^circ C.

Passo 1

Beleza, então vamos lá! O enunciado da questão fala sobre duas panelas, uma de alumínio e outra de cobre, que têm a mesma massa e estão na mesma temperatura inicialmente. Ambas são aquecidas na mesma fonte de calor pelo mesmo tempo. Nossa missão é descobrir qual das duas panelas vai atingir uma temperatura mais alta. Para resolver isso, vamos precisar entender o conceito de calor específico e como ele afeta o aumento de temperatura quando aplicamos calor a um material.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é calor específico. O calor específico ( c) de um material é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1 grama desse material em 1 grau Celsius ( °C). A fórmula que relaciona o calor fornecido ( Q), a massa ( m), o calor específico ( c) e a variação de temperatura ( De) é:
Q = m cdot c cdot De

Passo 3

Como as duas panelas têm a mesma massa ( m) e recebem o mesmo calor da fonte ( Q) por igual tempo, podemos usar essa fórmula para comparar as variações de temperatura ( De) das duas panelas. Rearranjando a fórmula para encontrar De, temos:
De

Passo 4

Agora, observamos que o calor específico do alumínio ( cAl) é 0,09 , cal/g°C e o do cobre ( cCu) é 0,22 , cal/g°C. Vamos substituir esses valores na fórmula para cada panela:
Para o alumínio:
De
Para o cobre:
De

Passo 5

Comparando as duas equações, percebemos que o denominador para o alumínio é menor ( 0,09) do que para o cobre ( 0,22). Isso significa que, para a mesma quantidade de calor Q e massa m, a variação de temperatura De será maior que De.

Resposta

Portanto, a panela de alumínio atingirá uma temperatura mais alta do que a de cobre quando aquecidas nas mesmas condições.

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