Exercícios Resolvidos de Calorimetria. Exercícios Resolvidos de Capacidade Térmica e Calor Específico.

Exercícios de Capacidade Térmica e Calor Específico

1. Um objeto de massa $200 \, \text{g}$ foi aquecido, recebendo $800 \, \text{cal}$ de calor, elevando sua temperatura de $25 \, \text{ºC}$ para $75 \, \text{ºC}$. Calcule:
a) A capacidade térmica do objeto.
b) O calor específico do objeto.

Resolução:
a) A capacidade térmica ($C$) é dada por $C = \frac{Q}{\Delta T}$.
Substituindo os valores:
$C = \frac{800}{75 - 25} = \frac{800}{50} = 16 \, \text{cal/ºC}$.

b) O calor específico ($c$) é dado por $c = \frac{Q}{m \times \Delta T}$.
Substituindo os valores:
$c = \frac{800}{200 \times 50} = \frac{800}{10000} = 0,08 \, \text{cal/g.ºC}$.

2. Um recipiente contendo $300 \, \text{g}$ de água foi aquecido, recebendo $1200 \, \text{cal}$ de calor, elevando sua temperatura de $20 \, \text{ºC}$ para $80 \, \text{ºC}$. Calcule:
a) A capacidade térmica da água.
b) O calor específico da água.

Resolução:
a) A capacidade térmica ($C$) é dada por $C = \frac{Q}{\Delta T}$.
Substituindo os valores:
$C = \frac{1200}{80 - 20} = \frac{1200}{60} = 20 \, \text{cal/ºC}$.

b) O calor específico ($c$) é dado por $c = \frac{Q}{m \times \Delta T}$.
Substituindo os valores:
$c = \frac{1200}{300 \times 60} = \frac{1200}{18000} = 0,0667 \, \text{cal/g.ºC}$.

3. Uma amostra de $400 \, \text{g}$ de alumínio absorve $2400 \, \text{cal}$ de calor, elevando sua temperatura de $15 \, \text{ºC}$ para $85 \, \text{ºC}$. Calcule:
a) A capacidade térmica da amostra de alumínio.
b) O calor específico do alumínio.

Resolução:
a) A capacidade térmica ($C$) é dada por $C = \frac{Q}{\Delta T}$.
Substituindo os valores:
$C = \frac{2400}{85 - 15} = \frac{2400}{70} = 34,29 \, \text{cal/ºC}$.

b) O calor específico ($c$) é dado por $c = \frac{Q}{m \times \Delta T}$.
Substituindo os valores:
$c = \frac{2400}{400 \times 70} = \frac{2400}{28000} = 0,0857 \, \text{cal/g.ºC}$.

4. Um bloco de ferro de $1 \, \text{kg}$ recebe $4500 \, \text{cal}$ de calor, elevando sua temperatura de $30 \, \text{ºC}$ para $80 \, \text{ºC}$. Calcule:
a) A capacidade térmica do bloco de ferro.
b) O calor específico do ferro.

Resolução:
a) A capacidade térmica ($C$) é dada por $C = \frac{Q}{\Delta T}$.
Substituindo os valores:
$C = \frac{4500}{80 - 30} = \frac{4500}{50} = 90 \, \text{cal/ºC}$.

b) O calor específico ($c$) é dado por $c = \frac{Q}{m \times \Delta T}$.
Substituindo os valores:
$c = \frac{4500}{1000 \times 50} = \frac{4500}{50000} = 0,09 \, \text{cal/g.ºC}$.

5. Uma substância desconhecida foi aquecida, recebendo $1800 \, \text{cal}$ de calor, elevando sua temperatura de $10 \, \text{ºC}$ para $50 \, \text{ºC}$. Calcule:
a) A capacidade térmica da substância desconhecida.
b) O calor específico da substância desconhecida.

Resolução:
a) A capacidade térmica ($C$) é dada por $C = \frac{Q}{\Delta T}$.
Substituindo os valores:
$C = \frac{1800}{50 - 10} = \frac{1800}{40} = 45 \, \text{cal/ºC}$.

b) O calor específico ($c$) é dado por $c = \frac{Q}{m \times \Delta T}$.
Substituindo os valores:
$c = \frac{1800}{m \times 40}$.
Como não foi fornecida a massa $m$ da substância, não é possível calcular o calor específico sem essa informação adicional.