(TG1) Resolução de Problemas em grupo de FÍSICA
[1º Bimestre 2007]
2a Série
Nomes________________________________________Turma:________
Dados Gerais: calor específico do gelo: 0,50 cal/g ºC; calor específico da água: 1,00 cal/g ºC; calor latente de fusão do
gelo: 80 cal/g; calor latente de vaporização da água = 540 cal/g; densidade da água = 1,0 kg/L.
Questões 1 e 2 => Resolução Obrigatória
1] Um posto recebeu 5000 litros de gasolina a uma temperatura de 35 oC. Com a chegada de uma frente fria, a temperatura
ambiente baixou, e a gasolina foi totalmente vendida a 20 oC. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação volumétrica da
gasolina é de 1,1 x 10-3 oC-1, e considerando-se desprezível a sua evaporação, calcule o prejuízo sofrido pelo dono do
posto, em litros de gasolina.
2] Um rapaz comprou para sua noiva um anel de um camelô que apregoava existirem no mesmo 9 g de ouro e 1 g de cobre.
Para comprovar a veracidade das palavras do vendedor, o rapaz, um aplicado estudante de Física, aqueceu o anel ( que
realmente tinha 10 g de massa ) até 520 ºC, que sabia ser inferior ao ponto de fusão dos dois metais. Colocou, a seguir, o
anel num calorímetro de capacidade térmica 20 cal/ºC e que continha 80 g de água a 18 ºC. O equilíbrio térmico se
verificou a 20 ºC. Supondo que na liga os calores específicos sejam 0,09 cal/gºC para o cobre e 0,03 cal/gºC para o ouro,
determine as massas de ouro e de cobre existentes no anel.
Nas questões 3 a 6 a seguir, escolha três para resolução
3] Em uma garrafa térmica de capacidade calorífica nula colocaram-se 100g de água a 20 ºC e m gramas de gelo a 0 ºC.
No final havia 40g de gelo flutuando na água e em equilíbrio térmico. Admitindo-se que não ocorreu troca de calor com o
ambiente, determine: (a) qual será a temperatura de equilíbrio térmico? (b) qual a massa m do gelo colocado inicialmente?
(c) Esboce o Diagrama θ x Q do processo.
4] Um pedaço de 100g de gelo, inicialmente à temperatura de -30ºC, é imerso em 400g de água, cuja temperatura é de
25ºC. A mistura é agitada até que um estado final de equilíbrio seja alcançado. (a) Supondo que não haja troca de energia
térmica entre os elementos e o recipiente, qual a temperatura final de equilíbrio?
(b) Esboce o Diagrama θ x Q do processo.
5] Uma fonte térmica, de potência constante, aquece um corpo de massa 200g, inicialmente sólido. O calor específico
sensível da substância de que o corpo é constituído vale, no estado sólido, 0,450 cal/goC. A temperatura do corpo varia
com o tempo conforme o gráfico a seguir. Calcule o calor latente de fusão da substância, em cal/g.
6] Em um local onde a água ferve a 100 °C, aquece-se 1 litro de água. A temperatura da água varia conforme o gráfico.
a) Quantas calorias a água recebe durante os primeiros cinco minutos?
b) Se a transferência de calor for mantida na mesma razão, em que instante toda a água terá se vaporizado?