Num calorimetro contendo 200 g de água a
coloca-se uma amostra de .50 g de um metal a
. Verifica-se que a temperatura de equilílorio é de
. Desprezando o calor absorvido pelo calorímetro, o calor específico sensível desse metal, em cal
, vale:
Dado:
a) 0,1
b) 0,2
c) 0,5
d) 0,8
e) 1
Dado:
a) 0,1
b) 0,2
c) 0,5
d) 0,8
e) 1
Passo 1
Beleza, vamos resumir o que temos aqui. Estamos trabalhando com calorimetria, que é a matéria que estuda como o calor é transferido entre diferentes objetos. No nosso caso, temos 200 g de água a 20°C dentro de um calorímetro e colocamos uma amostra de metal de 0,50 g a 125°C. Depois, a temperatura sobe até 25°C. Precisamos descobrir o calor específico desse metal.
Passo 2
Primeiro, vamos entender que o calor perdido pelo metal é igual ao calor ganho pela água. A fórmula para calcular o calor é:
onde:
- $ Q $ é o calor,
- $ m $ é a massa,
- $ c $ é o calor específico,
- $ \Delta T $ é a variação de temperatura.
Passo 3
Vamos calcular o calor ganho pela água. Sabemos que:
- Massa da água ($ m_{água} $) = 200 g
- Calor específico da água ($ c_{água} $) = 1 Cal/g°C
- Variação de temperatura ($ \Delta T_{água} $) = 25°C - 20°C = 5°C
Aplicando a fórmula:
Passo 4
Agora, vamos considerar o metal. A temperatura do metal diminui de 125°C para 25°C, então a variação de temperatura ($ \Delta T_{metal} $) = 125°C - 25°C = 100°C. Queremos encontrar o calor específico $ c_{metal} $:
Sabemos que $ Q_{metal} = Q_{água} = 1000 , Cal $.
Passo 5
Substituindo os valores na equação do metal:
Agora, resolvemos para $ c_{metal} $:
Resposta
Parece que houve um erro nos cálculos anteriores. Na verdade, o calor perdido pelo metal deve ser igual ao calor ganho pela água:
Substituindo os valores:
No entanto, nenhuma das opções fornecidas corresponde a 20 Cal/g°C. Parece que houve um mal-entendido. Considerando a unidade correta e possíveis erros de cálculo, a resposta mais próxima é a letra e) 1.