Ciências da Natureza e suas Tecnologias Question #019e5beb

A questão envolve o conceito de calor sensível, dado por $Q=m\cdot c\cdot \Delta T$, onde $Q$ é a quantidade de calor absorvida, $m$ é a massa, $c$ é o calor específico e $\Delta T$ é a variação de temperatura. Como o volume de concreto e de água são iguais (mesmo volume $V$), e a radiação solar absorvida é a mesma ($Q$ igual), podemos relacionar as variações de temperatura. A massa é dada por $m=\rho \cdot V$, onde $\rho$ é a densidade. Assim, para o concreto: $Q={\rho }_{\text{concreto}}\cdot V\cdot c_{\text{concreto}}\cdot \Delta T_{\text{concreto}}$. Para a água: $Q={\rho }_{\text{aˊgua}}\cdot V\cdot c_{\text{aˊgua}}\cdot \Delta T_{\text{aˊgua}}$. Igualando $Q$, temos: ${\rho }_{\text{concreto}}\cdot c_{\text{concreto}}\cdot \Delta T_{\text{concreto}}={\rho }_{\text{aˊgua}}\cdot c_{\text{aˊgua}}\cdot \Delta T_{\text{aˊgua}}$. Portanto, a razão $\frac{\Delta T_{\text{concreto}}}{\Delta T_{\text{aˊgua}}}=\frac{{\rho }_{\text{aˊgua}}\cdot c_{\text{aˊgua}}}{{\rho }_{\text{concreto}}\cdot c_{\text{concreto}}}$. Substituindo os valores: ${\rho }_{\text{aˊgua}}=1000{\text{ kg/m}}^3$, $c_{\text{aˊgua}}=4,2{\text{ J/g}}^{\circ }\text{C}=4200{\text{ J/kg}}^{\circ }\text{C}$ (pois $1{\text{ J/g}}^{\circ }\text{C}=1000{\text{ J/kg}}^{\circ }\text{C}$); ${\rho }_{\text{concreto}}=2500{\text{ kg/m}}^3$, $c_{\text{concreto}}=0,8{\text{ J/g}}^{\circ }\text{C}=800{\text{ J/kg}}^{\circ }\text{C}$. Então, $\text{raza˜o}=\frac{1000\cdot 4200}{2500\cdot 800}=\frac{4200000}{2000000}=2,1$. Portanto, a variação de temperatura no concreto é $2,1$ vezes maior que na água, o que corresponde à opção $2,1$. As demais opções resultam de erros comuns: $1,0$ (ignorar diferenças de densidade e calor específico), $2,5$ (usar apenas densidades), $5,3$ (inverter a razão ou usar valores incorretos) e $13,1$ (multiplicar densidade por calor específico sem converter unidades).