Ciências da NaturezaTermologia (Calorimetria, Termodinâmica e Propagação de Calor)Fácil

Questão de Termologia (Calorimetria, Termodinâmica e Propagação de Calor) — ENEM

Em um estudo sobre o consumo de energia em residências, pesquisadores analisam o aquecimento da água usada no preparo do café como exemplo do cotidiano. O calor necessário para elevar a temperatura de uma substância, sem que ela mude de estado, é chamado calor sensível e pode ser obtido pela expressão Q = m · c · ΔT, em que m é a massa, c é o calor específico e ΔT é a variação de temperatura. Para a água líquida, o calor específico vale 1 caloria por grama por grau Celsius. Na situação estudada, uma massa de 200 gramas de água é aquecida desde a temperatura inicial de 20 graus Celsius até atingir 80 graus Celsius. Considerando o calor específico da água e os dados da medição, qual é a quantidade de calor sensível absorvida por essa porção de água durante o aquecimento?
A6 000 cal
B12 000 cal
C16 000 cal
D1 200 cal
E60 000 cal

Gabarito comentado

O calor sensível altera a temperatura de um corpo sem mudar seu estado físico e depende da massa, do calor específico do material e da variação de temperatura (Q = m·c·ΔT). O alto calor específico da água explica por que ela demora a esquentar e a esfriar.

Resolução passo a passo

O calor sensível é dado por Q = m · c · ΔT. A massa é m = 200 g, o calor específico da água é c = 1 cal/(g·°C) e a variação de temperatura é ΔT = 80 − 20 = 60 °C. Substituindo, Q = 200 × 1 × 60 = 12 000 cal. O valor 6 000 cal usaria metade da massa ou metade da variação; 16 000 cal trocaria o ΔT por 80 sem descontar a temperatura inicial; 1 200 cal esquece um fator de dez na massa; 60 000 cal multiplicaria a massa pela temperatura final inteira de forma incorreta. Apenas 12 000 cal combina corretamente massa, calor específico e variação de temperatura, sendo a energia absorvida pela água.

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