CALORIMETRIA

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01 - (UERJ) No inverno, diariamente, um aquecedor elétrico é utilizado para elevar a temperatura de 120 litros de água em 30 ºC. Durante 30 dias do inverno, o gasto total com este dispositivo, em reais, é cerca de: a) 48 b) 63 c) 96 d) 126 02 - (UFF RJ) Uma bola de ferro e uma bola de madeira, ambas com a mesma massa e a mesma temperatura, são retiradas de um forno quente e colocadas sobre blocos de gelo. Marque a opção que descreve o que acontece a seguir. a) A bola de metal esfria mais rápido e derrete mais gelo. b) A bola de madeira esfria mais rápido e derrete menos gelo. c) A bola de metal esfria mais rápido e derrete menos gelo. d) A bola de metal esfria mais rápido e ambas derretem a mesma quantidade de gelo. e) Ambas levam o mesmo tempo para esfriar e derretem a mesma quantidade de gelo. 03 - (UNIMONTES MG) No interior de um calorímetro ideal, encontram-se 250 g de água em equilíbrio térmico a 10 ºC. São colocados dentro do calorímetro dois blocos de metal, um de cobre de massa 50 g, a 80 ºC, e outro com massa 50 g, feito de material sem identificação, a 100 ºC. O sistema estabiliza-se a uma temperatura final de 20cºC. O calor específico do bloco feito do material sem identificação, em cal/gºC, é igual, aproximadamente, a Dados: Calor específico da água = 1,000 cal/gºC Calor específico do cobre = 0,0924 cal/gºC a) 0,65. b) 0,43. c) 0,56. d) 0,34. 04 - (FGV) A primeira coisa que o vendedor de churros providencia é o aquecimento dos 4 litros de óleo de fritura que cabem em sua fritadeira. A partir de 20 ºC, levam-se 12 minutos para que a temperatura do óleo chegue a 200 ºC, aquecimento obtido por um único queimador (boca de fogão), de fluxo constante, instalado em seu carrinho. Admitindo que 80% do calor proveniente do queimador seja efetivamente utilizado no aquecimento do óleo, pode- se determinar que o fluxo de energia térmica proveniente desse pequeno fogão, em kcal/h, é, aproximadamente, Dados: densidade do óleo = 0,9 kg/L calor específico do óleo = 0,5 cal/(g.ºC) a) 4 000. b) 3 500. c) 3 000. d) 2 500. e) 2 000. 05 - (FEPECS DF) Um corpo metálico, cujo calor específico é 0,1 cal/gºC, e massa de 1 kg, é abandonado de uma altura de 42m Fracassar não é cair; é recusar-se a levantar. Provérbio chinês Aluno: _________________________ Profº: JEAN CARLO φ sik Data: ____ /____/___ Conteúdo: CALORIMETRIA

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01 - (UERJ) No inverno, diariamente, um aquecedor elétrico é utilizado para elevar a temperatura de 120 litros de água em 30 ºC. Durante 30 dias do inverno, o gasto total com este dispositivo, em reais, é cerca de:

a) 48b) 63c) 96d) 126

02 - (UFF RJ) Uma bola de ferro e uma bola de madeira, ambas com a mesma massa e a mesma temperatura, são retiradas de um forno quente e colocadas sobre blocos de gelo.

Marque a opção que descreve o que acontece a seguir.

a) A bola de metal esfria mais rápido e derrete mais gelo.

b) A bola de madeira esfria mais rápido e derrete menos gelo.

c) A bola de metal esfria mais rápido e derrete menos gelo.

d) A bola de metal esfria mais rápido e ambas derretem a mesma quantidade de gelo.

e) Ambas levam o mesmo tempo para esfriar e derretem a mesma quantidade de gelo.

03 - (UNIMONTES MG) No interior de um calorímetro ideal, encontram-se 250 g de água em equilíbrio térmico a 10 ºC. São colocados dentro do calorímetro dois blocos de metal, um de cobre de massa 50 g, a 80 ºC, e outro com massa 50 g, feito de material sem identificação, a 100 ºC. O sistema estabiliza-se a uma temperatura final de 20cºC. O calor específico do bloco feito do material sem identificação, em cal/gºC, é igual, aproximadamente, a

Dados:Calor específico da água = 1,000 cal/gºCCalor específico do cobre = 0,0924 cal/gºC

a) 0,65.b) 0,43.c) 0,56.d) 0,34.

04 - (FGV)

A primeira coisa que o vendedor de churros providencia é o aquecimento dos 4 litros de óleo de fritura que cabem em sua fritadeira. A partir de 20 ºC, levam-se 12 minutos para que a temperatura do óleo chegue a 200 ºC, aquecimento obtido por um único queimador (boca de fogão), de fluxo constante, instalado em seu carrinho. Admitindo que 80% do calor proveniente do queimador seja efetivamente utilizado no aquecimento do óleo, pode-se determinar que o fluxo de energia térmica proveniente desse pequeno fogão, em kcal/h, é, aproximadamente,Dados: densidade do óleo = 0,9 kg/Lcalor específico do óleo = 0,5 cal/(g.ºC)

a) 4 000.b) 3 500.c) 3 000.d) 2 500.e) 2 000.

05 - (FEPECS DF) Um corpo metálico, cujo calor específico é 0,1 cal/gºC, e massa de 1 kg, é abandonado de uma altura de 42m acima do solo. A colisão entre o corpo e o solo é inelástica, e toda a energia dissipada é absorvida somente pelo corpo.Considere g=10 m/s2 e 1cal=4,2J. A variação de temperatura do corpo medida em graus Celsius é de:

a) 1b) 2c) 3d) 4e) 5

06 - (UNIOESTE PR) Se misturarmos, num recipiente de capacidade térmica desprezível, 150 g de água a 80ºC com 50 g de gelo a 0ºC, considerando o calor específico da água igual a 1 cal/gºC e o calor de fusão do gelo como 80 cal/g, a temperatura de equilíbrio da mistura será de

a) 20 ºC.b) 25 ºC.c) 30 ºC.d) 35 ºC.e) 40 ºC.

07 - (UFTM) Após percorrer o circuito do painel solar, a água aquecida dirige-se para o interior de um reservatório térmico, onde permanece até o momento em que será utilizada. Nas primeiras horas da manhã, os 230 litros de um reservatório encontravam-se à temperatura de 18 ºC. Ao fim de uma tarde não muito quente, a água contida no

Fracassar não é cair; é recusar-se a levantar.  Provérbio chinês

Aluno: _________________________

Profº: JEAN CARLO φsik Data: ____ /____/___Conteúdo: CALORIMETRIA

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reservatório atingiu sua temperatura máxima de 35 ºC. Admitindo-se que 40% da energia solar incidente durante esse processo de aquecimento seja perdida, a energia total com que o Sol banhou o painel de aquecimento é, aproximadamente, em MJ,

Dados: calor específico da água, c = 1 cal/(g.ºC) densidade da água, d = 1103 kg/m3

1 cal = 4,2 J

a) 16.b) 19.c) 27.d) 51.e) 66.

08 - (UEPB) Por ter acabado o gás de cozinha, a dona de casa utilizou um aquecedor de 200W de potência para aquecer a água do café. Dispondo de 1 litro (1000 g) de água que se encontrava a 22°C, e supondo que apenas 80% dessa potência foi usada no aquecimento da água, qual a temperatura atingida pela água após um instante de 30 mim? (Adote 1cal = 4,0 J e calor específico da água c = 1 cal/g°C)

a) 60°Cb) 313°Cc) 30°Cd) 94°Ce) 72°C

09 - (UFG GO) A temperatura típica de uma tarde quente em Aruanã, cidade do estado de Goiás, situada às margens do rio Araguaia, é de 37 ºC. Os banhistas, nas areias do rio Araguaia, usam cubos de gelo para resfriar um refrigerante que se encontra à temperatura ambiente. Em um recipiente de isopor (isolante térmico de capacidade térmica desprezível) são adicionados 300 ml do refrigerante. Calcule qual deve ser a mínima quantidade de gelo a ser adicionada ao refrigerante para reduzir sua temperatura a 12 ºC. Considere que o calor específico e a densidade de massa do refrigerante sejam iguais aos da água.

Dados: cágua = 1 cal/gºC Lgelo = 80 cal/g

10 - (UNISA SP) A figura ilustra o aparato utilizado por James P. Joule (1818-1889) na determinação do equivalente mecânico do calor .

Os corpos suspensos têm massa 1 kg cada e podem realizar uma queda vertical de 1 metro, em um local em que .Admita que toda a energia potencial correspondente ao movimento de queda dos dois corpos seja utilizada para aquecer 10 gramas de água.Sendo o calor específico da água 1 cal/g. ºC, a variação de temperatura (em ºC) da água foi de

a) 0,25.b) 0,50.c) 0,75.d) 1,00.e) 5,00.

11 - (UFRN) Segundo pesquisadores, o aquecimento global deve-se a fatores tais como o processo de decomposição natural de florestas, o aumento da atividade solar, as erupções vulcânicas, além das atividades humanas, os quais contribuem para as alterações climáticas, com conseqüente derretimento das calotas polares e aumento do nível médio dos oceanos.Tentando simular o processo de derretimento das calotas polares em escala de laboratório, um estudante utilizou um calorímetro contendo um bloco de 1,0 kg de gelo a –30 ºC, ao qual foi adicionada certa quantidade de calor.Dados:

Quantidade de calor sensível recebido ou cedido por uma substância: Quantidade de calor latente recebido ou cedido por uma substância durante uma mudança de estado físico: Q = mL

Calor específico do gelo:

Calor latente de fusão do gelo:

A partir dessas informações,

a) determine a quantidade de calor que deve ser adicionada ao calorímetro para elevar a temperatura do gelo de -30 ºC para 0 ºC;

b) determine a quantidade de calor que deve ser adicionada ao calorímetro para transformar o gelo a 0 ºC em líquido a 0 ºC;

c) considerando que, no norte da Groenlândia, a temperatura média do gelo é cerca de -30 ºC e que a massa média de gelo derretida (entre 2003 e 2007) foi

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de , determine a quantidade de calor necessária para realizar, anualmente, o processo de transformação dessa quantidade de gelo em água.

12 - (UDESC) O gráfico abaixo representa a variação da temperatura de 200,0 g de água, em função do tempo, ao ser aquecida por uma fonte que libera energia a uma potência constante.

A temperatura da água no instante 135 s e o tempo que essa fonte levaria para derreter a mesma quantidade de gelo a 0ºC são respectivamente:

Dados:C = 1 cal/g ºCL = 80 cal/g

a) 64 ºC, 200 sb) 64 ºC, 100 sc) 74 ºC, 80 sd) 74 ºC, 200 se) 74 ºC, 250 s

13 - (PUC SP) Ana, em sua casa de praia, deseja ferver 2 litros de água numa chaleira de alumínio de 500g, ambos na temperatura ambiente de 25ºC. No entanto, seu botijão de gás natural possui apenas 1% da sua capacidade total.Considerando a perda de calor para o meio ambiente de 35%, a quantidade de gás disponível é

Considere: Densidade da água = 1g/cm3

Calor específico da água = 1,0cal/gºCCalor específico do alumínio = 0,2cal/gºCCapacidade total do botijão = 13kg ou 31 litrosCalor de combustão do gás natural = 12.000kcal/kg

a) suficiente, afinal ela necessita de aproximadamente 10 gramas.

b) suficiente, afinal ela necessita de aproximadamente 20 gramas.

c) suficiente, afinal ela necessita de aproximadamente 30 gramas.

d) insuficiente, já que ela precisa de 200 gramas.e) insuficiente, já que ela precisa de 300 gramas.

14 - (PUC RS) Considere na figura a seguir, na qual um diagrama relaciona o comportamento das temperaturas celsius T e as quantidades de calor Q recebidas por três substâncias diferentes, A, B e C, todas sujeitas à mesma pressão atmosférica.

Com base na figura, podemos afirmar que

a) a substância B possui uma temperatura de fusão mais elevada do que a substância A.

b) a substância B é necessariamente água pura.c) a substância B possui uma temperatura de

solidificação mais elevada do que a substância A.d) o calor de vaporização da substância B é maior do

que o da substância C.e) a fase final da substância A é sólida.

15 - (UNESP) Em um acampamento, um grupo de estudantes coloca 0,50 L de água, à temperatura ambiente de 20 ºC, para ferver, em um lugar onde a pressão atmosférica é normal.Depois de 5,0 min, observam que a água começa a ferver, mas distraem-se, e só tiram a panela do fogão depois de mais 10 min, durante os quais a água continuou fervendo. Qual a potência calorífica do fogão e o volume de água contido na panela ao final desses 15 min de aquecimento?Despreze o calor perdido para o ambiente e o calor absorvido pelo material de que é feita a panela; suponha que o fogão forneça calor com potência constante durante todo tempo.Adote para a densidade da água: .São dados:

calor específico da água: ;

calor latente de vaporização da água:

.

Dê a resposta com dois algarismos significativos.

16 - (FATEC SP) Na segunda metade do século XVIII, Joseph Black apresentou, com seus estudos, a distinção entre os conceitos de calor e temperatura. Verificou que quando se mistura água quente com água fria não é a temperatura que passa da água quente para a fria, é sim o calor. Sobre esses conceitos é correto afirmar que

a) calor é uma forma de energia que se atribui somente aos corpos quentes.

b) temperatura é energia térmica trocada entre corpos em equilíbrio térmico.

c) dois corpos com massas iguais apresentam quantidades de calor iguais.

d) dois corpos em equilíbrio térmico apresentam a mesma temperatura.

e) calor é uma forma de energia que não se apresenta em corpos frios.

17 - (UNIMONTES MG)

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Um calorímetro de capacidade térmica desprezível contém uma substância de massa 200g e calor específico 0,200 cal/g ºC, na temperatura de 60,0 ºC. Adiciona-se nesse calorímetro uma massa de 100g e calor específico de 0,120 cal/g ºC, à temperatura de 30,0 ºC. A temperatura de equilíbrio será de, aproximadamente,

a) 25,1ºC.b) 53,1ºC.c) 45,7ºC.d) 70,9ºC.

18 - (UFG GO) Os produtores de chá verde, em geral, recomendam a infusão em água a 90ºC. Para isso, uma xícara de chá contendo 200 ml de água a uma temperatura de 22ºC foi aquecida em um forno de micro-ondas por 40 s. Nesse caso a potência absorvida pela água em cal/s é:

Dados: calor específico da água: 1 cal/g ºC

a) 110b) 170c) 290d) 340e) 450

19 - (UNIFOR CE) Um aquecedor elétrico que fornece 840 W é utilizado para aquecer 600 g de água, inicialmente à temperatura de 30 ºC. Supondo que todo o calor fornecido aqueça a água, a temperatura por ela atingida após 1,0 minuto é, em ºC,

Dado: cágua = 1,0 cal/g ºC = 4,2 J/g ºC

a) 35b) 40c) 45d) 50e) 55

20 - (UNINOVE SP) Na cavidade de um grande bloco de gelo fundente a 0 ºC é depositado um pedaço de 200 g de certo metal a 80 ºC.Observa-se a formação de 25 g de água ao ser atingido o equilíbrio térmico. O calor latente de fusão do gelo é de 80 cal/g. O calor específico do metal vale, em cal/(g.ºC),

a) 0,025.b) 0,05.c) 0,125.d) 0,25.e) 0,50.

21 - (UFES) Um vasilhame isolado termicamente contém 996,8g de água a 20,00ºC. Uma amostra metálica de 100,0g de ouro, a 100,0ºC, é inserida no vasilhame. Sabendo que o calor específico do ouro é 0,03200 cal/gºC, calcule a temperatura de equilíbrio no interior do vasilhame. A resposta CORRETA é

a) 10,26ºCb) 20,26ºCc) 30,26ºCd) 40,26ºCe) 50,26ºC

22 - (FMJ SP) Numa aula prática de calorimetria, um professor faz a seguinte demonstração a seus alunos: apóia três esferas metálicas A, B e C de mesma massa, mas de substâncias diferentes, aquecidas a 100 ºC, sobre um bloco de gelo fundente. Verifica que para atingir o equilíbrio térmico com o gelo, a esfera C é a que derrete a maior quantidade de gelo, afundando mais, enquanto que a esfera A é a que derrete a menor quantidade de gelo.

(www4.prossiga.br/Lopes/prodcien/fisicanaescola)

A partir desse resultado, pode-se concluir que

a) a esfera C apresenta o maior calor específico das três.b) a esfera A apresenta calor específico maior que o da

esfera B.c) as três esferas apresentam o mesmo calor específico.d) as esferas apresentam calor específico igual ao do

gelo.e) as esferas apresentam calor específico maior que o do

gelo.

GABARITO:

1) Gab: B

2) Gab: C

3) Gab: C

4) Gab: E

5) Gab: A

6) Gab: E

7) Gab: C

8) Gab: D

9) Gab:

10) Gab: B

11) Gab: a) 6,3 x 104 J

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b) 3,3 x 105 Jc) 3,136 x 1019 J

12) Gab: A

13) Gab: B

14) Gab: D

15) Gab:

16) Gab: D

17) Gab: B

18) Gab: D

19) Gab: D

20) Gab: C

21) Gab: B

22) Gab: A

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