Considere duas amostras, X e Y, de materiais distintos, sendo a massa de X igual a quatro vezes a massa de Y…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Considere duas amostras, X e Y, de materiais distintos, sendo a massa de X igual a quatro vezes a massa de Y. As amostras foram colocadas em um calorímetro e, após o sistema atingir o equilíbrio térmico, determinou-se que a capacidade térmica de X corresponde ao dobro da capacidade térmica de Y. Admita que cX e cY sejam os calores específicos, respectivamente, de X e Y. A razão cX/cY é dada por: (UERJ 2013)
- A) 1/4
- B) 1/2
- C) 1
- D) 2
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Lembre que a capacidade térmica de um corpo é C = m·c, em que m é a massa e c é o calor específico. Passo 2: Pelo enunciado, mX = 4·mY. Passo 3: Também pelo enunciado, CX = 2·CY. Passo 4: Escreva CX = mX·cX e CY = mY·cY. Passo 5: Substitua na relação das capacidades: mX·cX = 2·mY·cY. Passo 6: Substitua mX por 4·mY: 4·mY·cX = 2·mY·cY. Passo 7: Cancele mY (diferente de zero) e obtenha 4·cX = 2·cY, ou seja, cX/cY = 2/4 = 1/2. Passo 8: Portanto a alternativa correta é a B, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: a A (1/4) ignora a informação sobre as capacidades térmicas; a C (1) supõe que as capacidades são iguais; a D (2) despreza as massas e iguala a razão dos calores específicos à razão das capacidades térmicas.
💡 Dica: Use a relação entre capacidade térmica, massa e calor específico para montar uma equação e encontrar a razão.
Alternativa por alternativa
O aluno supõe que as capacidades térmicas são iguais, então mX·cX = mY·cY e cX/cY = mY/mX = 1/4. Ele ignora que CX é o dobro de CY.
Por que engana: Confundir a relação entre capacidade térmica, massa e calor específico, ou inverter a razão entre as grandezas.
CORRETA. A capacidade térmica é C = m·c. Como mX = 4·mY e CX = 2·CY, temos 4·mY·cX = 2·mY·cY, simplificando para cX/cY = 1/2.
O aluno confunde o equilíbrio térmico com igualdade de capacidades térmicas, concluindo que as duas amostras têm a mesma capacidade e, portanto, calores específicos iguais.
O aluno iguala a razão dos calores específicos à razão das capacidades térmicas (cX/cY = CX/CY = 2), esquecendo que C = m·c e que as massas devem entrar no cálculo.
Raio-X da questão
capacidade térmica e calor específico
avaliacao
calor específico · capacidade térmica
revisar definição e fórmula de capacidade térmica e calor específico
Confundir a relação entre capacidade térmica, massa e calor específico, ou inverter a razão entre as grandezas.
tomada_decisao
cientifico
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Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.
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