segunda-feira, 25 de dezembro de 2017

Exercícios de Calorimetria II: exercícios resolvidos.

Exercícios de Calorimetria II: exercícios resolvidos. 
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01) (PUC-MG) O gráfico abaixo mostra o aquecimento de um recipiente de alumínio (c = 0,20cal/g°C), de massa 600g, que contém um determinado líquido em equilíbrio térmico. Nesse caso, é CORRETO dizer que a capacidade térmica do líquido, em cal/ °C é igual a:
a) 60
b) 70
c) 80
d) 90
e) 100

Solução:


(PUC-RIO 2009) Quanta energia deve ser dada a uma panela de ferro de 300 g para que sua temperatura seja elevada em 100ºC? Considere o calor específico da panela como c = 450 J/ kg ºC.
a) 300 J
b) 13500 J
c) 1750 J
d) 450 J
e) 300 J

Solução:


03) (PUC-RIO 2008) Quanto calor precisa ser dado a uma placa de vidro de 0,3 kg para aumentar sua temperatura em 80°C? (Considere o calor específico do vidro como 70 J/kg °C)
a) 1060 J
b) 1567 J
c) 1976 J
d) 1867 J
e) 1680 J

Solução:



04) (UF - Paraná) Para aquecer 500 g de certa substância de 20ºC para 70ºC, foram necessárias 4000 calorias. A capacidade térmica e o calor específico valem respectivamente:
a) 8 cal/ºC e 0,08 cal/g.ºC
b) 80 cal/ºC e 0,16 cal/g.ºC
c) 90 cal/ºC e 0,09 cal/g.ºC
d) 90 cal/ºC e 0,09 cal/g.ºC
e) 120 cal/ºC e 0,12 cal/g.ºC

Solução:



05) (PUC-RS) Uma piscina contém 20.000 litros de água. Sua variação de temperatura durante a noite é de – 5°C. Sabendo que o calor específico da água é de 1cal/g°C, a energia, em kcal, perdida pela água ao longo da noite, em módulo, é:
a) 1.104
b) 1.105
c) 2.103
d) 9.103
e) 9.107

Solução:


06) (UEL 2012) O homem utiliza o fogo para moldar os mais diversos utensílios. Por exemplo, um forno é essencial para o trabalho do ferreiro na confecção de ferraduras. Para isso, o ferro é aquecido até que se torne moldável. Considerando que a massa de ferro empregada na confecção de uma ferradura é de 0,5 kg, que a temperatura em que o ferro se torna moldável é de 520ºC e que o calor específico do ferro vale 0,1 cal/gºC, assinale a alternativa que fornece a quantidade de calor, em calorias, a ser cedida a essa massa de ferro para que possa ser trabalhada pelo ferreiro.
Dado: temperatura inicial da ferradura: 20ºC.
a) 25
b) 250
c) 2500
d) 25000
e) 250000

Solução:


07) (ESPCEX (AMAN) 2011) Para elevar a temperatura de 200 g de uma certa substância, de calor específico igual a 0,6cal /gºC , de 20°C para 50°C, será necessário fornecer-lhe uma quantidade de energia igual a:
a) 120 cal
b) 600 cal
c) 900 cal
d) 1800 cal
e) 3600 cal

Solução:


08) (UFTM 2011) Dona Joana é cozinheira e precisa de água a 80°C para sua receita. Como não tem um termômetro, decide misturar água fria, que obtém de seu filtro, a 25°C, com água fervente. Só não sabe em que proporção deve fazer a mistura. Resolve, então, pedir ajuda a seu filho, um excelente aluno em física. Após alguns cálculos, em que levou em conta o fato de morarem no litoral, e em que desprezou todas as possíveis perdas de calor, ele orienta sua mãe a misturar um copo de 200 mL de água do filtro com uma quantidade de água fervente, em mL, igual a:
a) 800.
b) 750.
c) 625.
d) 600.
e) 550. 

Solução:


09) (G1 - IFSP 2011) A temperatura normal do corpo humano é de 36,5 °C. Considere uma pessoa de 80 Kg de massa e que esteja com febre a uma temperatura de 40°C. Admitindo que o corpo seja feito basicamente de água, podemos dizer que a quantidade de energia, em quilocalorias (kcal), que o corpo dessa pessoa gastou para elevar sua temperatura até este estado febril, deve ser mais próxima de:
Dado: calor específico da água c = 1,0 cal/g°C
a) 200.
b) 280.
c) 320.
d) 360.
e) 420. 

Solução:


10) (PUCRJ 2013) Um líquido é aquecido através de uma fonte térmica que provê 50,0 cal por minuto. Observa-se que 200 g deste líquido se aquecem de 20,0°C em 20,0 min. Qual é o calor específico do líquido, medido em cal/(g°C)?
a) 0,0125
b) 0,25
c) 5,0
d) 2,5
e) 4,0                

Solução:


11) (UFMG 2008) Depois de assar um bolo em um forno a gás, Zulmira observa que ela queima a mão ao tocar no tabuleiro, mas não a queima ao tocar no bolo. Considerando-se essa situação, é CORRETO afirmar que isso ocorre porque:
a) a capacidade térmica do tabuleiro é maior que a do bolo.
b) o tabuleiro retém mais calor que o bolo.
c) o bolo esfria mais rapidamente que o tabuleiro, depois de os dois serem retirados do forno.
d) a transferência de calor entre o tabuleiro e a mão é mais rápida que entre o bolo e a mão.
e) N.D.A


12) (FUVEST – SP) Um amolador de facas, ao operar um esmeril, é atingido por fagulhas incandescentes, mas não se queima. Isso acontece porque as fagulhas:
a) tem calor específico muito grande.
b) tem temperatura muito baixa.
c) tem capacidade térmica muito pequena.
d) estão em mudança de estado.
e) não transportam energia.


13) (Fatec-SP) Calor é energia que se transfere de um corpo para outro em determinada condição. Para essa transferência de energia é necessário que entre os corpos exista:
a) vácuo.
b) contato mecânico rígido.
c) ar ou um gás qualquer.
d) uma diferença de temperatura.
e) um meio material.


14) (Cesgranrio) Dois blocos de madeira estão, há longo tempo, em contato direto com outro de mármore, constituindo um sistema isolado. Pode-se concluir que:
a) a temperatura de cada bloco é distinta dos demais.
b) a temperatura dos blocos de madeira é maior do que a do bloco de mármore.
c) os três blocos estão em equilíbrio térmico entre si.
d) os blocos estão à mesma temperatura apenas se possuem a mesma massa.
e) os blocos estão à mesma temperatura apenas se possuem o mesmo volume.


15) (Mack-SP) Numa noite fria, preferimos usar cobertores de lã para nos cobrirmos. No entanto, antes de deitarmos, mesmo que existam vários cobertores sobre a cama, percebemos que ela está fria, e somente nos aquecemos depois que estamos sob os cobertores algum tempo. Isto se explica porque:
a) o cobertor de lã não é um bom absorvedor de frio, mas nosso corpo sim.
b) o cobertor de lã só produz calor quando está em contato com nosso corpo.
c) o cobertor de lã não é um aquecedor, mas apenas um isolante térmico.
d) enquanto não nos deitamos, existe muito frio na cama que será absorvido pelo nosso corpo.
e) a cama, por não ser de lã, produz muito frio e a produção de calor pelo cobertor não é suficiente para seu aquecimento sem a presença humana. 


16)  (PUC-RS) Quando se passa álcool na pele, sente-se que ela esfria naquele local. Isso se deve ao fato de o álcool:
a) ser normalmente mais frio do que a pele.
b) ser normalmente mais frio do que o ar.
c) absorver calor da pele para evaporar-se.
d) ser um isolante térmico.
e) ter baixa densidade.


17) (UFGO) Das afirmações:
I- Uma pessoa sente frio quando ela perde calor rapidamente para o meio ambiente.
II- Quando tocamos em uma peça de metal e em um pedaço de madeira, ambos à mesma temperatura, o metal nos dá a sensação de estar mais frio do que a madeira porque, sendo o metal melhor condutor térmico do que a madeira, haverá uma melhor transferência de calor de nossa mão para a peça metálica de que para o pedaço de madeira.
III- Um pássaro eriça suas penas no inverno para manter ar entre elas, evitando, assim, que haja transferência de calor de seu corpo para o meio ambiente.
Podemos afirmar que:
a) somente I e II são corretas.
b) somente I e III são corretas.
c) somente II e III são corretas.
d) todas são corretas.
e) nenhuma está correta. 



18) (PUC-RS) A quantidade de calor liberada por um corpo por unidade de temperatura e por unidade de massa é denominada:
a) capacidade térmica.
b) calor específico.
c) calor latente.
d) caloria.
e) coeficiente calorimétrico.


19) (PUC-RS) A geografia ensina que o clima de regiões perto do mar caracteriza-se por uma grande estabilidade térmica, contrariamente a regiões no interior do continente, onde a temperatura varia muito entre o dia e a noite. Esse fenômeno é devido:
a) à grande condutividade térmica da água.
b) à pequena condutividade térmica da água.
c) à grande densidade da água.
d) ao grande calor específico da água.
e) ao pequeno calor específico da água.


20) (UFV-MG) Uma chaleira, em fogo brando, contém água em ebulição. Uma estudante, após aumentar a intensidade da chama, tira as seguintes conclusões:
I. A temperatura da água em ebulição aumenta.
II. O vapor d’água sai da chaleira a uma maior temperatura.
III. A taxa de vaporização da água aumenta.
Em relação às conclusões da estudante, a opção correta é:
a) apenas I e II correspondem à realidade.
b) apenas II corresponde à realidade.
c) apenas I corresponde à realidade.
d) apenas III corresponde à realidade.
e) todas correspondem à realidade.


21. Esta questão se refere ao seguinte texto, retirado do livro Physica J. Langlebert, editado por H. Garnier, Rio de Janeiro, provavelmente no ano de 1910, já na 58ª edição.
“Admite-se hoje que o calor é o resultado de um movimento vibratório, muito rápido e muito pequeno, das moleculas da materia, transmitindo de um corpo a outro por intermédio de um fluido espalhado em todo o universo e que se denomina ether.
As principais fontes de calor são a irradiação solar, as combustões e outras acções chimicas, e bem assim os efeitos mecanicos, como o atrito e a percussão.”
Abaixo faremos três afirmativas que podem estar corretas ou não se comparadas com as teorias atuais.
I – A definição de calor como movimento vibratório é aceita nos dias atuais.
II – O calor só pode ser transmitido de um corpo para outro se existir entre eles um meio material, denominado, naquela época, “ether”.
III – Um corpo, com movimento vibratório molecular muito rápido, possui grande quantidade de calor.
Assinale:
a) Se todas as afirmativas estão corretas.
b) Se todas as afirmativas estão incorretas.
c) Se apenas as afirmativas II e II estão corretas.
d) Se a afirmativa I está incorreta e III está correta.
e) Se a afirmativa I está correta, e II e III estão incorretas.

22. Das afirmações:
I- Uma pessoa sente frio quando ela perde calor rapidamente para o meio ambiente.
II- Quando tocamos em uma peça de metal e em um pedaço de madeira, ambos à mesma temperatura, o metal nos dá a sensação de estar mais frio do que a madeira porque, sendo o metal melhor condutor térmico do que a madeira, haverá uma melhor transferência de calor de nossa mão para a peça metálica de que para o pedaço de madeira.
III- Um pássaro eriça suas penas no inverno para manter ar entre elas, evitando, assim, que haja transferência de calor de seu corpo para o meio ambiente.
IV -  Nas mesmas condições, um corpo escuro absorve maior quantidade de radiação térmica do que um corpo claro.
Podemos afirmar que:
a) somente I e II são corretas.
b) somente I e III são corretas.
c) somente II e IV são corretas.
d) todas são corretas.
e) somente I, III e IV estão corretas.


23. Analise as afirmativas abaixo.

I. Um balde de isopor mantém a cerveja gelada, porque impede a saída do frio.
II. Se a temperatura de uma escova de dentes é maior que a temperatura da água da pia, ao mergulharmos a escova na água, ocorrerá uma transferência de calor por condução térmica da escova para a água.
III. Se tivermos a sensação de frio ao tocar um objeto com a mão, isso significa que esse objeto possui uma condutividade térmica muito baixa.
IV. O agasalho, que usamos em dias frios para nos mantermos aquecidos, é um bom condutor de calor.
V. Os esquimós, para se proteger do frio intenso, constroem abrigos de gelo, porque o gelo é um isolante térmico.
Estão corretas:

a) II, III e V.
b) I, II e IV.
c) II e V.
d) Todas estão incorretas.
e) Todas estão corretas.

24. A quantidade de calor liberada por um corpo por unidade de temperatura e por unidade de massa é denominada:

a) capacidade térmica.
b) calor específico.
c) calor latente.
d) caloria.
e) coeficiente calorimétrico.

25. A geografia ensina que o clima de regiões perto do mar caracteriza-se por uma grande estabilidade térmica, contrariamente a regiões no interior do continente, onde a temperatura varia muito entre o dia e a noite. Esse fenômeno é devido:

a) à grande condutividade térmica da água.
b) à pequena condutividade térmica da água.
c) à grande densidade da água.
d) ao grande calor específico da água.
e) ao pequeno calor específico da água.

26. Assinale verdadeiro (V) ou falso (F), CIRCULANDO O ERRO NAS FALSAS:
(     ) O fluxo de calor através de um sólido depende de três parâmetros: diferença de temperatura, geometria do condutor e material que compõem o condutor.
(    ) As prateleiras de uma geladeira são gradeadas para facilitar a convecção do ar em seu interior, pois, naturalmente, o ar quente, por ser menos denso, desce, e o ar frio, por ser mais denso, sobe.
(     ) No deserto costuma-se usar roupas grossas, pois elas funcionam como um isolante térmico que impede que o calor penetre através delas até o nosso corpo durante o dia.
(    ) O ar quente, por ser menos denso, sobe, e o ar frio, por ser mais denso, desce. Por esse motivo, o congelador é posicionado na parte superior da geladeira para que retire energia do ar mais aquecido, que se encontra na parte superior desse aparelho, resfriando-o. O ar, por estar agora mais frio, desce e resfria os alimentos que se encontram na geladeira.
(    ) Na convecção térmica, o calor é transmitido juntamente com os átomos que compõem o fluido.  


27. A energia que deve ser dada a uma panela de ferro de 300 g para que sua temperatura seja elevada em 100ºC cujo calor específico da panela é c = 450 J/kgºC é:
a) 300 J
b) 13500 J
c) 1750 J
d) 450 J
e) 300 J



28. Massas iguais de cinco líquidos distintos, cujos calores específicos estão dados na tabela, encontram-se armazenadas, separadamente e à mesma temperatura, dentro de cinco recipientes com boa isolação e capacidade térmica desprezível. Se cada líquido receber a mesma quantidade de calor, suficiente apenas para aquecê-lo, mas sem alcançar seu ponto de ebulição, aquele que apresentará temperatura mais alta, após o aquecimento, será:

Líquido   Calor específico (J/gºC)
Água 4,19
Petróleo 2,09
Glicerina 2,43
 Leite 3,93
Mercúrio 0,14

a) a água.
b) o petróleo.
c) a glicerina.
d) o leite.
e) o mercúrio.

29. Para elevar a temperatura de 200 g de uma certa substância, de calor específico igual a 0,6cal /gºC , de 20°C para 50°C, será necessário fornecer-lhe uma quantidade de energia igual a:

a) 120 cal
b) 600 cal
c) 900 cal
d) 1800 cal
e) 3600 cal



30. Um copo de água está à temperatura ambiente de 30°C. Joana coloca cubos de gelo dentro da água. A análise dessa situação permite afirmar que a temperatura da água irá diminuir porque:

a) o gelo irá transferir frio para a água.
b) a água irá transferir calor para o gelo.
c) o gelo irá transferir frio para o meio ambiente.
d) a água irá transferir calor para o meio ambiente.

e) nada se pode afirmar sobre esse copo de água.




GABARITO (TEÓRICAS)
11. A
12. C
13. D
14. C
15. C
16. C
17. D
18. B
19. D
20. D
21. B
22. D
23. C
24. B
25. D
26. V, F, V, V, V
27. B
28. E
29. E
30. B