Quando uma substância recebeu calor, a temperatura não aumentou. Qual das opções abaixo é a explicação correta para esse comportamento?
a) A substância possui propriedades térmicas pouco comuns.
b) A substância estava mais fria que o ambiente.
c) A substância estava no estado gasoso.
d) A substância é um sólido imperfeito.
e) A substância sofreu uma transformação de fase.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado diz que uma substância recebeu calor, mas a temperatura dela não aumentou. A matéria envolvida aqui é Termodinâmica, mais especificamente Calorimetria e Transformações de Fase. Para resolvermos, vamos precisar entender como o calor pode ser absorvido sem que a temperatura mude, geralmente relacionado às mudanças de fase da substância.

Passo 2

Primeiro, quando uma substância recebe calor, geralmente sua temperatura aumenta. Isso está relacionado com a capacidade térmica da substância, que é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de uma certa quantidade de material.
A fórmula para isso é:
Onde:
  • é o calor recebido
  • é a massa
  • é a capacidade térmica
  • é a variação da temperatura

Passo 3

No entanto, há situações onde a substância pode receber calor sem que a temperatura aumente. Isso acontece durante uma transformação de fase, como a fusão (sólido para líquido) ou a vaporização (líquido para gás). Nesses casos, o calor é usado para quebrar as ligações intermoleculares, mudando o estado físico, mas sem alterar a temperatura.
A quantidade de calor envolvida nessas transformações é dada pela calor latente:
Onde:
  • é o calor recebido
  • é o calor latente da substância
  • é a massa

Passo 4

Voltando às opções:
a) Propriedades térmicas pouco comuns — Isso não necessariamente impede o aumento da temperatura.
b) A substância estava mais fria que o ambiente — Isso não explica por que a temperatura não aumentou após receber calor.
c) A substância estava no estado gasoso — Mesmo no estado gasoso, se recebe calor, geralmente a temperatura aumenta ou ocorre expansão.
d) A substância é um sólido imperfeito — Não está diretamente relacionado com a ausência de aumento de temperatura.
e) A substância sofreu uma transformação de fase — Exatamente o que discutimos! O calor foi usado para mudar o estado físico, não elevando a temperatura.

Resposta

A opção correta é a e) A substância sofreu uma transformação de fase.

Exercícios relacionados

Quando uma certa quantidade de calor é transferida para os materiais A, B e C, cujas massas são, respectivamente, e , a temperatura do material A aumenta e a temperatura dos materiais e aumenta . Coloque os materiais na ordem do calor específico, começando pelo maior.
a) A, B, C
b) C, B, A
c) B, A, C
d) B e C empatados, A
e) A, depois B e C empatados
A equação de onda para uma onda é dada por: . a) Qual a velocidade de propagação dessa onda? b) Escreva a função de onda para uma onda de frequência 750 Hz e amplitude de que obedece a equação acima. Resp: a) ; b) (em metros).
Dois recipientes selados, de mesmas dimensões, estão inicialmente à mesma temperatura. A superfície externa do recipiente A é feita de alumínio polido e a superfície externa do recipiente B é feita de ferro fosco. Uma lâmpada de alta potência é usada para iluminar os dois recipientes da mesma distância. Em qual dos recipientes a temperatura do interior aumenta mais depressa?
a)
b) B
c) A temperatura aumenta com a mesma rapidez no interior dos dois recipientes.
Considere as seguintes substâncias, todas à temperatura ambiente: (1) alumínio, (2) cobre, (3) aço e (4) madeira. Qual dessas substâncias parece mais fria ao tato, supondo que a temperatura da mão da pessoa é maior que a temperatura ambiente?
a) (1)
b) (2)
c) (3)
d) (4)
e) A sensação é a mesma em todos os casos.