Nas questöes 1 e2, assinale a altemativa que completalresponde corretamente a enunciado.
2) Dois corpos
e
, que se encontram inicialmente às temperaturas
e
, são postos em contato entre si, mantendo-se isolados termicamente em relação à vizinhança. Depois de certo tempo, eles atingem o equilibrio térmico à temperatura de
, mas não sofrem variação de volume durante esse processo. Nestas condiçőes, podemos afirmar, com segurança, que o corpo A
(a) cedeu uma quantidade de calor maior do que a absorvida por B .
(b) tem calor específico menor do que o de B.
© tem uma capacidade calorífica menor do que a de B.
(d) tem massa menor que a de
.
(e) cedeu metade da quantidade de calor que possuía para B.
(f) sofreu uma transformação adiabática.
2) Dois corpos
(a) cedeu uma quantidade de calor maior do que a absorvida por B .
(b) tem calor específico menor do que o de B.
© tem uma capacidade calorífica menor do que a de B.
(d) tem massa menor que a de
(e) cedeu metade da quantidade de calor que possuía para B.
(f) sofreu uma transformação adiabática.
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão tá perguntando! A gente tem dois corpos, A e B, com temperaturas iniciais de 100°C e 20°C, respectivamente. Eles são colocados juntos, mas nada troca com o ambiente. Depois de um tempo, eles chegam a uma temperatura igual de 50°C. A gente precisa descobrir qual das alternativas sobre o corpo A está correta. Vamos usar conceitos de troca de calor e equilíbrio térmico pra resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que quando dois corpos trocam calor e atingem o equilíbrio térmico, a quantidade de calor que o corpo A perde é igual à quantidade que o corpo B ganha. Isso é baseado na Lei da Conservação da Energia. Então, matematicamente, temos:
Isso significa que o calor cedido por A é igual ao calor absorvido por B.
Passo 3
Agora, vamos relacionar isso com a fórmula do calor:
Onde:
- $ Q $ é o calor transferido,
- $ m $ é a massa do corpo,
- $ c $ é o calor específico,
- $ \Delta T $ é a variação de temperatura.
Para o corpo A:
Como A está perdendo calor:
Para o corpo B:
Igualando $ Q_{A} = -Q_{B} $:
Simplificando:
Passo 4
Agora, vamos analisar as alternativas com base nessa relação.
(a) Cedeu uma quantidade de calor maior do que a absorvida por B.
- Não, como vimos, as quantidades são iguais em magnitude.
(b) Tem calor específico menor do que o de B.
- Não dá pra afirmar só isso com as informações. Precisa considerar a relação completa.
© Tem uma capacidade calorífica menor do que a de B.
- Capacidade calorífica é $ C = m \cdot c $. Da equação:
Isso mostra que $ C_{A} $ é menor que $ C_{B} $ se os outros fatores forem iguais. Essa é uma possibilidade.
(d) Tem massa menor que a de B.
- Olhando a equação $ m_{A} \cdot c_{A} \cdot 50 = m_{B} \cdot c_{B} \cdot 30 $, se $ c_{A} $ e $ c_{B} $ forem iguais, então $ m_{A} $ precisa ser menor que $ m_{B} $ para equilibrar. Mesmo que $ c $ sejam diferentes, geralmente essa é a resposta mais direta.
(e) Cedeu metade da quantidade de calor que possuía para B.
- Isso não está necessariamente correto, pois depende do calor total que A tinha inicialmente.
(f) Sofreu uma transformação adiabática.
- Adiabática significa sem troca de calor com o ambiente, o que é verdade. Mas a questão pede algo especificamente sobre o corpo A, e essa alternativa é mais geral.
Resposta
A alternativa correta é a d): o corpo A tem massa menor que a de B.