- Um objeto de
de massa recebe
calorias, o que faz sua temperatura variar de
até
. Determine o calor específico da substância que constitui o objeto.
Passo 1
O enunciado dá os seguintes dados (vou listar exatamente o que peguei do enunciado):
- massa:
; - calor recebido:
; - temperatura inicial:
; - temperatura final:
.
O que o problema pede: determinar o calor específico da substância, isto é, o valor de
tal que a quantidade de calor recebida aquece o corpo dessa variação de temperatura.
Passo 2
Conceito e fórmula que vamos usar. O calor oferecido a um corpo que provoca variação de temperatura é dado pela fórmula
onde:
-
é a quantidade de calor (em neste problema); -
é a massa do objeto (em ); -
é o calor específico da substância (unidade: ); -
é a variação de temperatura, definida por (em ).
Explicando rápido: o calor específico
diz quantas calorias são necessárias para elevar 1 grama da substância em
. A fórmula vem da definição direta dessa propriedade.
Passo 3
Calcular a variação de temperatura
. Usando os valores fornecidos:
Passo 4
Isolar
na fórmula. A partir de
, resolvendo para
obtemos
Aqui cada símbolo já foi definido: substituiremos os números no próximo passo.
Passo 5
Substituir os valores numéricos na expressão de
:
Passo 6
Fazer as contas passo a passo (sem calculadora, só simplificação):
então
Simplificando a fração:
Passo 7
Interpretação curta e incentivo: o resultado significa que essa substância precisa de
calorias para aquecer
em
. Para comparação rápida, a água tem
, então essa substância aquece mais rápido que a água (ou seja, tem menor capacidade térmica específica). Continua firme — essa técnica de usar
resolve muitos exercícios de calorimetria.