UERJ 2014 Questões comentadas - 1° fase Questão 36

UERJ 2014 Questões comentadas - 1° fase Questão 36

Um sistema é constituído por uma pequena esfera metálica e pela água contida em um reservatório. Na tabela, estão apresentados dados das partes do sistema, antes de a esfera ser inteiramente submersa na água.

A temperatura final da esfera, em graus Celsius, após o equilíbrio térmico com a água do reservatório, é cerca de:

(A) 20
(B) 30
(C) 40
(D) 50

Alternativa correta: (B)
Eixo interdisciplinar: As substâncias e suas transformações
Item do programa: Fenômenos térmicos
Subitem do programa: Calor; calor específico, mudanças de estado, calorimetria
Objetivo: Calcular a temperatura final em um processo de troca de calor.

Comentário da questão:

O calor absorvido pela esfera tem o mesmo valor que o calor cedido pela água do reservatório, e ambos são diretamente proporcionais às respectivas capacidades térmicas (C_esfera e C_água) e variações de temperatura (T_esfera e T_água). 

Logo:

Com base nas informações da tabela, a capacidade térmica da esfera é muito menor que a da água do reservatório. Isso permite afirmar que a variação de temperatura da água é praticamente desprezível, ou seja,
T_água = 0
T = T_água = 30 °C
Sendo T a temperatura final da sistema, comum à água e à esfera.

Percentual de acertos: 33,95%
Nível de dificuldade: Médio (acima de 30% e igual ou abaixo de 70%)
Fonte: http://www.revista.vestibular.uerj.br