Questão 4056
UFOP 2010
(Ufop 2010) No gráfico abaixo, onde é mostrada a temperatura T em função do tempo, são representados os processos de resfriamento de três materiais diferentes de massas iguais. Os materiais foram colocados em um congelador que pode extrair suas energias a uma certa taxa constante.
Analisando o gráfico e sabendo que o resfriamento de cada material começou no estado líquido e terminou no estado sólido, é correto afirmar que
a temperatura do ponto de fusão do material 2 é menor do que a temperatura do ponto de fusão do material 3.
o calor latente de fusão do material 1 é maior do que o calor latente de fusão do material 2.
o calor específico no estado sólido do material 2 é maior do que o calor específico no estado sólido do material 1.
o calor específico no estado líquido do material 3 é maior do que o calor específico no estado líquido do material 1.
Gabarito:
o calor específico no estado sólido do material 2 é maior do que o calor específico no estado sólido do material 1.
Resolução:
a) Incorreta. A temperatura de fusão do material 2 é maior que a temperatura de fusão do material 3, visto pelo gráfico.
b) Incorreta. Ao fazermos uma análise da mudança de fases temos:
.
Portanto, o calor latente é diretamente proporcional ao tempo de duração da mudança de estado.
Logo, o calor latente do material 1 é o menor de todos os 3 materiais analisados.
c) Correta.
Em um gráfico Y versus X, temos que , com
sendo a inclinação do gráfico.
Nessa questão temos:
A energia dos materiais é extraída a uma taxa constante como destacado na questão, assim e a tangente da inclinação é inversamente proporcional a capacidade calorífica, mas como os corpos tem mesma massa, podemos inferir que a tangente da inclinação também é inversamente proporcional ao calor específico.
No estado sólido, o material 2 tem uma menor inclinação se comparado com o material 1, nos permitindo concluir que seu calor específico é maior.
d) Incorreta. No estado líquido, o material 3 apresenta a maior inclinação no gráfico, portanto, pelo raciocínio já mostrado acima, ele é quem possui o menor calor específico no estado líquido.