Marque a alernativa correta. Se um bloco de ferro a 5 ^circ C for aquecido até a sua energia interna dobrar, sua temperatura será
a) 10^circ C.
b) 273^circ C.
c) 278^circ C.
d) 283^circ C.

Passo 1

O enunciado nos dá um bloco de ferro inicialmente a 5^circC e diz que ele foi aquecido até que sua energia interna dobrasse. O conteúdo aqui é termodinâmica de sólidos, em que, sob a aproximação de calor específico constante (modelo de Dulong–Petit), a energia interna U de um sólido é diretamente proporcional à sua temperatura absoluta T. Precisamos converter temperaturas para Kelvin, usar a relação Upropto T e depois voltar ao grau Celsius.

Passo 2

Converter a temperatura inicial para Kelvin. Lembrando que
T(K) = T(^circC) + 273,
temos
T1 = 5 + 273 = 278;K

Passo 3

Pela aproximação de calor específico constante para sólidos, vale
U propto T
Como a energia interna dobra, temos
U2 = 2,U1 Longrightarrow T2 = 2,T1

Passo 4

Calcular a nova temperatura em Kelvin:
T2 = 2 times 278 = 556;K

Passo 5

Voltar para Celsius:
T2(^circC) = T2(K) - 273 = 556 - 273 = 283;^circC

Resposta

d) 283^circC.

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