Q10
Termologia — Calorimetria — Calor sensível e capacidade térmica
Suponha que um estudante de ensino médio esteja realizando um experimento de calorimetria. Ele pega uma amostra de substância líquida à temperatura ambiente e aquece-a até uma temperatura inferior à temperatura de mudança de fase. Considere as seguintes afirmações sobre o processo de aquecimento e assinale a alternativa CORRETA.
A)A quantidade de calor necessária para aquecer a amostra é independente da quantidade de substância usada, sendo apenas função da diferença de temperatura a ser alcançada, considerando um sistema isolado.
B)O tempo necessário para aquecer a amostra até a temperatura final é inversamente proporcional à massa da amostra; a constante de dilatação térmica é diretamente proporcional ao quadrado da potência fornecida pela fonte de calor, assumindo um sistema ideal sem perdas de energia.
C)A quantidade de calor necessária para aquecer a amostra da substância depende do calor específico desta e a capacidade térmica da amostra é igual à quantidade de calor necessária para fazer variar sua temperatura em 1 K.
D)O tempo necessário para aquecer a amostra até a temperatura final é o mesmo, independentemente do material do recipiente que a contém.
E)A quantidade de calor para aquecer a amostra depende apenas da variação de temperatura e da quantidade de calor necessária para que cada grama da substância sofra uma mudança de temperatura correspondente a 1°C.
Resolução comentada
Sem mudança de fase:
$$Q=mc\Delta T$$
$$C=mc$$
A capacidade térmica é a energia necessária por unidade de variação de temperatura da amostra, por exemplo para 1 K.
Assim, o calor depende do calor específico e a capacidade não deve ser definida por grama, o que corresponderia ao calor específico.
Alternativa correta: C.