Ao receber 240 calorias, um corpo de massa igual a 60 gramas tem sua temperatura se elevando de 20^circ C para 100^circ C. Determine a capacidade térmica do corpo e o calor específico da substância que constitui o corpo.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você tem um corpo que recebe 240 calorias de energia, pesa 60 gramas e sua temperatura aumenta de 20^circ C para 100^circ C. Nosso objetivo aqui é descobrir duas coisas: a capacidade térmica desse corpo e o calor específico da substância que o compõe. Para resolver isso, vamos usar conceitos de calorimetria, que estuda as trocas de calor entre os corpos.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é capacidade térmica. Basicamente, é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de um objeto em uma unidade. A fórmula que relaciona o calor (Q), a capacidade térmica © e a variação de temperatura ( De) é:
Q = C cdot De
Aqui, já sabemos que Q é 240 calorias e a variação de temperatura ( De) é 100^circ C - 20^circ C = 80^circ C.

Passo 3

Vamos reorganizar a fórmula para encontrar a capacidade térmica ©:
C = QDe
Substituindo os valores:
C = 240, cal80^circ C = 3, cal/ºC º
Então, a capacidade térmica do corpo é de 3 calorias por grau Celsius.

Passo 4

Agora, vamos descobrir o calor específico © da substância. O calor específico é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1 grama de uma substância em 1 grau Celsius. A relação entre capacidade térmica, calor específico e massa (m) é dada por:
C = m cdot c
Queremos encontrar c, então reorganizamos a fórmula:
c = Cm
Sabendo que C é 3 cal/ºC e a massa (m) é 60 gramas:
c = 3, cal/ºC60, g = 0,05, cal/(g·ºC) ºº

Resposta

A capacidade térmica do corpo é de 3 calorias por grau Celsius e o calor específico da substância que compõe o corpo é de 0,05 calorias por grama por grau Celsius.

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