Dissertativa 11 - 2ª Fase - Dia 2 - Unicamp 2026

A caracterização das propriedades térmicas dos materiais é de suma importância para o seu emprego em múltiplas aplicações, bem como para a busca de novos materiais. Uma classe particular desses materiais é chamada de Materiais de Mudança de Fase (PCM, do inglês Phase Change Materials) por apresentarem valores elevados do calor latente de fusão, vaporização, etc.

a) A parafina é um componente encontrado em alguns PCMs. Uma amostra de parafina, inicialmente na sua temperatura de fusão, recebe calor a uma potência líquida, já excluindo-se as perdas, dada por P = 30 W. Sendo L = 60 cal/g o calor latente de fusão dessa amostra, quanto tempo será necessário para fundir uma massa ${\mathrm{m}}_{\mathrm{parafina}} = 20 \mathrm{g}$ da parafina?

Dado: $1 \mathrm{cal} \simeq 4 \mathrm{J}$.

b) No espaço de respostas, o gráfico representa a temperatura em função do tempo de duas amostras metálicas, Al e Cu, durante o aquecimento de cada uma delas produzido pela absorção de energia de um laser. As amostras, tendo massas idênticas e estando sujeitas a condições de troca de calor similares, apresentam tempos de aquecimento diferentes, uma vez que têm calores específicos bem distintos: ${\mathrm{C}}_{\mathrm{AI}} \simeq 900 \mathrm{J}/(\mathrm{kg} · °\mathrm{C})$ e ${\mathrm{C}}_{\mathrm{Cu}} \simeq 400 \mathrm{J}/(\mathrm{kg} · °\mathrm{C})$. Se a massa da amostra de Al for dada por ${\mathrm{m}}_{\mathrm{AI}} = 1,5 \mathrm{x} {10}^{-5} \mathrm{kg}$, qual é o calor Q nela armazenado desde o instante t = 0 até t = 0,15 s?