Questão 1360552

• Banca: CESGRANRIO
• Órgão: Petrobras
• Ano: 2014
• Provas: CESGRANRIO - 2014 - Petrobras - Técnico(a) de Inspeção de Equipamentos e Instalações Júnior
• Disciplina: Engenharia Mecânica
• Assuntos: Leis e Propriedades da Termodinâmica; Termodinâmica

Com base na calorimetria, pode-se medir o calor específico de uma substância. Para tal, deve-se elevar a temperatura dessa substância, colocá-la em um calorímetro contendo água com massa m_a e temperatura T_a conhecidas e depois medir a temperatura da combinação após o equilíbrio.

Aplicando-se o princípio da conservação de energia, e considerando-se que m_x é a massa da substância, c_x é seu calor específico, T_x é sua temperatura inicial, c_a é o calor específico da água e T é a temperatura de equilíbrio final, tem-se para determinar o calor específico da substância c_x a expressão

• A.
• B.
• C.
• D.
• E.

Gabarito: D

Comentários

• Com base na calorimetria: Q = mc Δt, ou seja, o calor que a substância recebe ou perde está diretamente relacionado com sua massa, com a variação de temperatura e com sua constante c.

  Nessa questão, como não se tem dados que indiquem o contrário, consideramos que o calor que a substância perde é igual ao calor que a água recebe. Portanto:

  Qa = ma*ca*(T - ta) e

  Qx = mx*cx*(T - Tx) 

  Como Qa = Qx :

  mx*cx*(T - Tx)  = ma*ca*(T - ta)

  Isolando cx obtemos:

  cx  = ma*ca*(T - ta)/ mx*(T - Tx)  Aqui tem um pulo do gato, como a substância está perdendo energia a parte de baixo será negativa. Porém nos interessa só o valor absoluto da energia. Assim precisamos colocar um sinal (-) em baixo: -mx*(T - Tx)  que pode ser transformado em mx*(Tx - T) (Invertendo a ordem de Tx com T). Por fim chegamos ao resultado:

  cx  = ma*ca*(T - ta)/ mx*(Tx - T)