Três esferas, x, y e z, feitas com materiais diferentes e de massas iguais estavam, inicialmente, à mesma temperatura ambiente (θamb) e foram mergulhadas, simultaneamente, em água pura em ebulição, até entrarem em equilíbrio térmico com a água. Em seguida, foram retiradas da água e deixadas sobre uma superfície isolante, até voltarem à mesma temperatura ambiente. Os calores específicos dos materiais das esferas são cx , cy e cz , de modo que cx < cy < cz . Com os resultados desse experimento, foram construídos o gráfico 1, relativo ao aquecimento das esferas até a temperatura de ebulição da água, e o gráfico 2, relativo ao resfriamento das esferas, até retornarem à temperatura ambiente.

Considerando que as trocas de calor tenham ocorrido a uma taxa constante, a representação dos gráficos 1 e 2 é:

  • a

    .

  • b

  • c

  • d

  • e

A quantidade de calor absorvida ou cedida pelas esferas é dada por:

começar estilo tamanho matemático 14px reto Q espaço igual a espaço reto m vezes reto c vezes Δθ fim do estilo

Para cada uma delas, a massa (m) e o módulo da variação de temperatura (começar estilo tamanho matemático 14px abre barra vertical Δθ espaço igual a espaço reto teta com final subscrito espaço menos espaço reto teta com amb subscrito fecha barra vertical fim do estilo) apresentam o mesmo valor. Logo, conclui-se que, para a esfera de menor calor específico (esfera x), será menor a quantidade de calor necessária para esquentar ou esfriar.

Considerando que as taxas das trocas de calor, além de constantes, sejam as mesmas para os três corpos, a esfera x necessita de menos tempo para ser aquecida ou resfriada, seguida da y e, por fim, a esfera z, como sinalizado na alternativa A.