Em um laboratório, as amostras X e Y, compostas do mesmo material, foram aquecidas a partir da mesma…

Questão

Em um laboratório, as amostras X e Y, compostas do mesmo material, foram aquecidas a partir da mesma temperatura inicial até determinada temperatura final. Durante o processo de aquecimento, a amostra X absorveu uma quantidade de calor maior que a amostra Y. Considerando essas amostras, as relações entre os calores específicos c_X e c_Y, as capacidades térmicas C_X e C_Y e as massas m_X e m_Y são descritas por: Considerando essas amostras, as relações entre os calores específicos c_X e c_Y, as capacidades térmicas C_X e C_Y e as massas m_X e m_Y são descritas por: (UERJ 2013)

1. A) c_X = c_Y, C_X > C_Y, m_X > m_Y
2. B) c_X > c_Y, C_X = C_Y, m_X = m_Y
3. C) c_X = c_Y, C_X > C_Y, m_X = m_Y
4. D) c_X > c_Y, C_X = C_Y, m_X > m_Y

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

1. As amostras X e Y são feitas do mesmo material, por isso têm o mesmo calor específico: c_X = c_Y. O calor específico é uma propriedade do material e não depende da quantidade de amostra.
2. As duas amostras partem da mesma temperatura inicial e chegam à mesma temperatura final, logo sofrem a mesma variação de temperatura: ΔT_X = ΔT_Y.
3. A capacidade térmica é dada por C = m·c, ou seja, C = massa vezes calor específico. Como c_X = c_Y, a capacidade térmica depende apenas da massa: quanto maior a massa, maior a capacidade térmica.
4. A quantidade de calor absorvida é Q = m·c·ΔT = C·ΔT. Como ΔT é igual nas duas amostras, a amostra que absorve mais calor é a que tem maior capacidade térmica. Como X absorveu mais calor que Y, temos C_X > C_Y.
5. Como C_X > C_Y e c_X = c_Y, segue que m_X > m_Y.
6. Portanto a alternativa correta é a A: c_X = c_Y, C_X > C_Y e m_X > m_Y. O gabarito oficial também indica A, e a resolução confirma essa resposta.
7. Por que as outras estão erradas: a alternativa B afirma que c_X > c_Y, o que contraria o fato de o material ser o mesmo; a alternativa C afirma m_X = m_Y, o que não pode ocorrer se C_X > C_Y com calores específicos iguais; a alternativa D afirma C_X = C_Y, o que contraria o fato de X ter absorvido mais calor sob a mesma variação de temperatura.

💡 Dica: Compare as relações entre calor específico, capacidade térmica e massa para as amostras.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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