Calorimetria

Olá, amigos.

O diagrama representa a temperatura T de um corpo de massa = 2,00kg em função da quantidade de calor Q a ele fornecida. No trecho 1, o corpo está na fase sólida, no trecho 3, na fase líquida e no 2, no equilíbrio sólido-líquido. 



Determine: 

a) a temperatura de fusão do corpo.
b) o calor específico sensível do corpo na fase sólida. 

Spoiler:

A letra a é bem simples. Gostaria de saber, no entanto, se tem uma regra sobre qual escala de temperatura usar normalmente. Seria Kelvin?

A letra b resolvi de duas maneiras, e em nenhuma delas o resultado obtido bateu com o gabarito.

1ª:

A variação em Kelvin é igual a variação em Celsius, assim, ∆t = 50.  A massa é 1kg, ou seja, 10³ g. Temos:

Q = m * c * ∆t .:. 50 = 10³ * c * 50 .:. c = 0,001J/g°C 

Sabendo que 1cal = 4,2J .:. J = 1/(4,2) cal, temos:

c = 0,00023cal/g°C .:. c = 2,3 * 10^-4 cal/g°C

2ª:

Q = m * c * ∆t .:. 50 = 1 * c * 50 .:. c = 1J/kg°C

1kg = 10³g, assim: c = 1J/(10³g°C) .:. c = 0,001J/g°C

Da mesma maneira, chegamos em c = 2,3 * 10^-4 cal/g°C

Eu errei em algum lugar ou o gabarito está errado?

Grato pela atenção.

Abraços,
Pedro

Você misturou J com g (não pode)

Neste caso é preferível trabalhar com J, kg, K

Fase 1 ---> calor sensível ---> Q = m.c.(T1 - To) ---> (50 - 0) = 2.c.(300 - 250) ---> c = 0,5 J/kg.K 

Transformando para cal/g.ºC ---> c = (0,5/4 cal)/10³ g.ºC = 0,125.10-³ cal/g.ºC ---> Gabarito errado

Ah sim. Obrigado, Élcio.

Uma dúvida: porque não posso misturar J com g mas posso misturar J com kg?

Élcio, achei meu erro. O problema não foi misturar J/g. Foi considerar 10³g, em vez de 2*10³g. 

Corrigindo isso e considerando-se 1J = 1cal/4,2, chega-se à  ~ 0,2 * 10^-3, que é o mesmo resultado que você chegaria, usando 4,2J em vez de 4,0J.

Abraços,
Pedro