Nas questöes 1 e2, assinale a altemativa que completalresponde corretamente a enunciado.
2) Dois corpos A e B, que se encontram inicialmente às temperaturas TA=100 ^circ C e TB=20^circ C, 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 50^circ C, 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 B.
(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:
QA = -QB
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:
Q = m cdot c cdot De
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:
Q
Como A está perdendo calor:
m
Para o corpo B:
c
Igualando $ Q_{A} = -Q_{B} $:
De
Simplificando:
QA = mA cdot cA cdot (Tfinal - TA)

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:
C = m cdot c
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.

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