Com o objetivo de determinar o calor específico de um bloco um material vindo dos confins do universo, de massa 1000 g , um resistor que dissipa 50 W é inserido no interior do bloco. O resistor fica ligado durante 10 minutos (600s) liberando calor para o bloco, que sofre uma variação de temperatura de De. Calcule a capacidade térmica do bloco e o calor específico do material que veio dos confins do universo. FÓRMULA: Q=m c De e Energia = Potência times De

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um bloco de 1000 g que recebe calor de um resistor de 50 W por 10 minutos, e a temperatura do bloco aumenta 60°C. A gente quer descobrir a capacidade térmica do bloco e o calor específico do material. Vamos usar as fórmulas da termodinâmica:
  • Energia é igual a Potência vezes o tempo, ou seja, ê.
  • Calor é igual à massa vezes o calor específico vezes a variação de temperatura, ou seja, .

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a energia total que o resistor liberou no bloco. A potência do resistor é 50 W e ele fica ligado por 600 segundos (10 minutos). Usando a fórmula de energia:
Energia = 50 , W times 600 , s = 30,000 , J

Passo 3

Agora, sabemos que toda essa energia foi absorvida pelo bloco, causando um aumento de temperatura de 60°C. Vamos usar a fórmula do calor para encontrar a capacidade térmica do bloco ( Q = C cdot De):
C = QDe
Sabendo que e , rearranjamos a fórmula para encontrar :

Passo 4

Agora que temos a capacidade térmica, podemos encontrar o calor específico ( C = m cdot c ) do material. A capacidade térmica também é igual à massa ( c = Cm = 500 , J/°C1000 , g = 0,5 , J/(g·°C) ) vezes o calor específico:
Rearranjando para :

Resposta

A capacidade térmica do bloco é de e o calor específico do material é de .

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