Exercícios Resolvidos de Transferência de Calor

David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker, Fundamentos de Física, volume 2 , 8º ed. Rio de Janeiro: LTC , 2008, pp 208-22.

Uma certa substância tem uma massa por mol de 50,0   g / m o l . Quando 314   J são adcionados em forma de calor a uma amostra de 30,0   g , a temperatura da amostra sobe de 25,0 ° C para 45 ° C . Quais são a   o calor específico e b   o calor específico molar da substância? c   Quantos mols estão presentes na amostra?

Passo 1

a Nesse item o problema fala de uma amostra que apenas mudou de temperatura, assim sabemos que estamos falando de calor sensível, sabendo isso precisamos apenas aplicar fórmula e resolvemos a questão, já que o enunciado nos deu tudo.

Q = m   . c   . Δ T

Substituindo os dados que temos na fórmula e colocando o calor específico em evidência temos:

c = 314 30.10 - 3 . 45 - 25  

c = 523   J / K g . K

Observe que uma diferença de temperatura em ° C é igual a uma diferença de temperatura em K . Por isso que já colocamos a unidade em K .

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

b   O problema quer o calor específico molar agora, e para isso vimos uma fórmula na teoria

Q = n . c ¯ . Δ T

→ c ¯ = Q n . Δ T

Porém não temos o número de mols n , então vamos descobrir o número de mols que temos em 30   g dessa substância. Como

n = m M

E o enunciado nos forneceu a massa molar M = 50   g / m o l

n = 30 50

n = 0,6   m o l

Agora podemos substituir na formula do calor específico e achar a resposta

c ¯ = 314 0,6 45 - 25

c ¯ = 26,2   J / m o l . K

Passo 3

c   Já tivemos que calcular o número de mols presentes em 30   g dessa substância para responder o item b , assim sabemos que

n = 30 50

n = 0,6   m o l

Resposta

a 523   J / k g . K

b   26,2   J / m o l . K

c   0,6   m o l

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