Em um experimento de calorimetria no curso de engenharia do Campus Alto Paraopeba da UFSJ, uma amostra sólida de
foi aquecida a
e então imersa em um calorímetro com
de água a
. A temperatura final de equilibrio térmico foi de
. A capacidade térmica do calorímetro é
e o calor específico da água é
.
Utilizando a equação:
Determine o valor mais próximo para o calor específico da amostra sólida, em cal/g
.
a. 0.32
b. 0.15
c. 0.02
d. 0.27
e. 0.45
Determine o valor mais próximo para o calor específico da amostra sólida, em cal/g
a. 0.32
b. 0.15
c. 0.02
d. 0.27
e. 0.45
Passo 1
O enunciado trata de um exercício de calorimetria em que uma amostra sólida quente é mergulhada em água fria dentro de um calorímetro. O objetivo é determinar o calor específico da amostra, usando a conservação de energia térmica:
a quantidade de calor perdida pela amostra iguala a soma do calor absorvido pela água e pelo calorímetro.
a quantidade de calor perdida pela amostra iguala a soma do calor absorvido pela água e pelo calorímetro.
Passo 2
Escrevemos a equação geral de troca de calor:
onde
e
são massa e calor específico da amostra,
e
são, respectivamente, sua temperatura inicial e final de equilíbrio,
,
e
são massa, calor específico e temperatura inicial da água,
e é a capacidade térmica do calorímetro.
e
Passo 3
Identificamos os valores numéricos:
Passo 4
Substituímos na equação e isolamos
:
Passo 5
Comparando
com as alternativas disponíveis, o valor mais próximo é
.
Resposta
(d) 0,27