Uma esfera de ferro está inicialmente a temperatura de 30°C. Ao receber uma quantidade de calor de 600 cal, sua temperatura passa para 34°C. Vamos, então calcular:
a) a capacidade térmica da esfera;
b) E qual será a variação de sua temperatura se a esfera receber uma quantidade de calor de 4800 cal.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma esfera de ferro que começa com uma temperatura de 30°C e, quando recebe 600 calorias de calor, sua temperatura sobe para 34°C. O conteúdo que vamos precisar aqui é de calorimetria, mais especificamente sobre capacidade térmica e variação de temperatura. Vamos precisar entender a relação entre a quantidade de calor fornecida, a capacidade térmica da esfera e a mudança na temperatura.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é capacidade térmica. A capacidade térmica ($ C C éáó Q Q é C C çã \Delta T $) é:
De

Passo 3

No nosso caso, queremos encontrar a capacidade térmica da esfera. Sabemos que:
  • $ Q = 600 $ cal
  • A variação de temperatura ($ \Delta T $) é de $ 34°C - 30°C = 4°C $
Vamos reorganizar a fórmula para encontrar $ C $:
Q = 600

Passo 4

Substituindo os valores que temos:
C = 600 cal4°C = 150 cal/°C

Passo 5

Agora que encontramos a capacidade térmica, vamos ao que a segunda parte do exercício pede: qual será a variação de temperatura se a esfera receber 4800 cal de calor.

Passo 6

Usaremos a mesma fórmula:
Q = C times De
Mas agora queremos encontrar $ \Delta T $, então rearranjamos a fórmula:
De

Passo 7

Sabemos que:
  • $ Q = 4800 $ cal
  • $ C = 150 $ cal/°C
Substituindo os valores:
Q = 4800

Resposta

a) A capacidade térmica da esfera é de 150 cal/°C.
b) A variação de temperatura será de 32°C.

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