Hidrostática é o ramo da Física que estuda as propriedades relacionadas aos líquidos ou gases sob a ação da gravidade em equilíbrio estático. De acordo com o estudo da hidrostática, marque a alternativa que melhor define massa específica.
a) massa específica de uma substância é o quociente entre o volume ocupado por uma substância e a massa de uma porção oca de uma substância.
b) massa específica é a razão entre a densidade absoluta de uma substância pela densidade de outra substância tomada como padrão.
c) massa específica, também chamada de densidade absoluta, de uma substância é a razão entre a massa de uma porção compacta e homogênea dessa substância e o volume ocupado por ela.
d) massa específica é a quantidade de matéria que cabe em um volume de um litro dessa substância.
e) massa específica é a própria densidade relativa da substância.

Passo 1

O enunciado pede que eu marque a alternativa que melhor define “massa específica”. Ele apresenta cinco alternativas (a) a (e) com definições diversas. Informações relevantes dadas no enunciado:
  • Tenho cinco opções de definição de massa específica (a), (b), (c), (d) e (e).
  • Preciso escolher a que melhor corresponde ao conceito de massa específica.

Passo 2

Vamos lembrar da definição correta de massa específica (aqui explicada passo a passo): a massa específica é a razão entre a massa de uma porção de matéria e o volume ocupado por essa porção. Escrevendo isso como fórmula:
\rho=\frac{m}{V}
onde:
  • \rho é a massa específica (também chamada de densidade absoluta);
  • m é a massa da porção de substância (unidade, por exemplo, \mathrm{kg});
  • V é o volume ocupado por essa porção (unidade, por exemplo, \mathrm{m^{3}}).
    A unidade do Sistema Internacional para \rho é \mathrm{kg\,m^{-3}}. Em medidas comuns de laboratório também se usa \mathrm{g\,cm^{-3}} (onde 1\\ \mathrm{g\,cm^{-3}}=1000\\ \mathrm{kg\,m^{-3}}).
Explicando a fórmula de modo bem simples e com um exemplo prático: se uma amostra de água tem massa m=1\\ \mathrm{kg} e ocupa volume V=1\\ \mathrm{L}=0,001\\ \mathrm{m^{3}}, então
\rho=\frac{1\\ \mathrm{kg}}{0{,}001\\ \mathrm{m^{3}}}=1000\\ \mathrm{kg\,m^{-3}}.
Isso significa que a massa específica indica “quanta massa existe por unidade de volume”. É uma propriedade intensiva (não depende da quantidade total se a amostra for homogênea).

Passo 3

Agora eu vou analisar cada alternativa comparando com a definição \rho=\dfrac{m}{V}.
Análise da alternativa (a): diz que massa específica é o quociente entre o volume e a massa e menciona “porção oca”. Isso está invertido: a massa específica é massa dividida por volume, não volume dividido por massa. Além disso, “porção oca” não faz sentido para a definição — queremos uma porção compacta e homogênea. Logo, a alternativa (a) está incorreta.
Análise da alternativa (b): afirma que massa específica é a razão entre a densidade absoluta de uma substância pela densidade de outra tomada como padrão. Isso descreve uma razão entre duas densidades — isto é a definição de densidade relativa ou gravidade específica (por exemplo, densidade relativa em relação à água). Portanto, (b) não é a definição de massa específica (é a definição de densidade relativa). Logo, (b) está incorreta.
Análise da alternativa (c): afirma que massa específica, também chamada de densidade absoluta, é a razão entre a massa de uma porção compacta e homogênea dessa substância e o volume ocupado por ela. Compare com a fórmula \rho=\dfrac{m}{V}: isto coincide exatamente com a definição correta. A expressão menciona “porção compacta e homogênea”, o que é adequado porque a razão massa/volume só é bem definida localmente se a amostra for homogênea ou considerada numa escala onde a variação interna é desprezível. Portanto, o texto da alternativa (c) corresponde à definição correta de massa específica.
Análise da alternativa (d): diz que massa específica é a quantidade de matéria que cabe em um volume de um litro dessa substância. Essa frase descreve a massa contida em 1\\ \mathrm{L} — que é um valor numérico igual a \rho\times 1\\ \mathrm{L}. Embora haja relação com massa específica (a massa em 1\\ \mathrm{L} é proporcional a \rho), essa descrição limita a definição a um caso particular (volume de 1\\ \mathrm{L}) e não expressa a razão geral massa/volume. A definição correta é geral (massa por unidade de volume), não especificamente “por litro”. Assim, (d) é imprecisa e não é a melhor definição.
Análise da alternativa (e): diz que massa específica é a própria densidade relativa. Densidade relativa (ou gravidade específica) é, de novo, uma razão entre a densidade da substância e a densidade de referência (normalmente água) e é adimensional. A massa específica (densidade absoluta) é uma grandeza com unidade (por exemplo, \mathrm{kg\,m^{-3}}). Portanto, (e) está incorreta.

Passo 4

Resumo do raciocínio: a definição correta é a razão massa sobre volume, \rho=\dfrac{m}{V}; a alternativa que expressa essa ideia de forma correta e completa é a alternativa que afirma que massa específica (ou densidade absoluta) é a razão entre a massa de uma porção compacta e homogênea da substância e o volume ocupado por ela.

Resposta

c) massa específica, também chamada de densidade absoluta, de uma substância é a razão entre a massa de uma porção compacta e homogênea dessa substância e o volume ocupado por ela.

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