Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 17.Exercício - Ex. 43
17.43. Você fornece de calor a de ferro.
a) Qual é o aumento da temperatura do ferro?
b) Se essa mesma quantidade de calor for fornecia a de ferro, qual será o aumento da temperatura do ferro?
c) Explique a diferença nos resultados obtidos nas partes e
Passo 1
Como nos foi dado o calor e a quantidade de ferro em mols , podemos usar a fórmula para a variação de temperatura que utiliza o calor molar e o número de mols .
E procurando na tabela disponível no livro no capítulo 17, vemos que o calor molar do ferro é
E aí é só substituir e encontrar a diferença de temperatura:
E como para diferença de temperatura, não importa se é em Kelvin ou em Celsius, podemos ainda ter:
Passo 2
Agora vamos para o item (b).
Agora temos a massa do ferro , por isso, vamos utilizar a equação para variação da temperatura que utiliza o calor específico .
E o calor específico do ferro, que podemos ver na tabela do livro é:
Logo, teremos:
Ou ainda, como é uma diferença de temperatura, que:
Passo 3
Na letra c), pede para a gente explicar por que deu valores diferentes.
Bom, isso acontece por que de ferro é diferente de de ferro.
Na realidade, de ferro é uma quantidade bem menor do que e por isso, essa quantidade menor, que foi vista na letra a), para uma mesma quantidade de calor fornecida, irá esquentar muito mais, enquanto a quantidade maior de ferro, vista na letra b), irá esquentar muito menos.