Questão 52 Unesp 2023 - 2ª fase - Elite Colégio e Pré-Vestibular

Questão 52

Equação do Calor Específico sem Mudança de Fase

Os gráficos 1 e 2 mostram, respectivamente, a variação da temperatura de ebulição da água pura em função da pressão atmosférica e a variação da pressão atmosférica em função da altitude em relação ao nível do mar.

A tabela apresenta cinco cidades e suas respectivas altitudes aproximadas.

Considere que 1 000 g de água pura no estado líquido estavam, inicialmente, a 15 ºC em uma das cidades indicadas na tabela. Sabendo que, para iniciar a ebulição dessa massa de água em uma panela aberta, foi necessário fornecer à água 65 000 cal e que o calor específico da água líquida é 1 cal/(g·ºC), essa massa de água se encontrava na cidade de

a)	Mek’ele.
b)	Huaraz.
c)	Wenquan.
d)	Franca.
e)	Potosí.

Resolução

Primeiramente acharemos a qual temperatura a água entrou em ebulição. Para isso, utilizaremos a relação

$Q = m \cdot c \cdot ∆ T$ .

Sabendo que 65 000 cal foram necessários para levar 1000 g de água, inicialmente a 15 ºC, para a sua temperatura de ebulição, temos

$65 000 = 1000 \cdot 1 \cdot (T_{e b u l i ç ã o} - T_{i n i c i a l}) \Rightarrow$

$65 = (T_{e b u l i ç ã o} - 15) \Rightarrow$

$T_{e b u l i ç ã o} = 80 º C$ .

A partir do gráfico de temperatura de ebulição VS pressão, verificamos que a pressão atmosférica no local do experimento é de 355 mmHg. Veja a figura abaixo

Pelo gráfico de pressão atmosférica VS altitude, verificamos que a altitude local é de 5 km (5000 m). Veja a figura abaixo

Por fim, pela tabela fornecida no enunciado, verificamos que a cidade que se encontra a uma altitude de 5000 m é a Wenquan (China), alternativa C.