Lista de Exercícios de Física – 2º Ano CMWF
Professor Fabiano
1) Ao ser anunciada a descoberta de novo planeta em torno da estrela Gliese581 e a possível
presença de água na fase líquida em sua superfície, reavivou-se a discussão sobre a possibilidade de
vida em outros sistemas. Especula-se que as temperaturas na superfície do planeta são semelhantes
às da Terra e a pressão atmosférica na sua superfície é estimada como sendo o dobro da pressão na
superfície da Terra. A essa pressão, considere que o calor latente de vaporização da água no novo
planeta seja 526cal/g e a água atinja o ponto de ebulição a 120ºC.
Calcule a quantidade necessária de calor para transformar 1kg de água a 25ºC totalmente em vapor
naquelas condições, considerando o calor específico da água 1cal/g
2) Assinale a alternativa correta:
a) Sempre que uma substância absorve calor, sua temperatura aumenta.
b) Quando uma substância muda de fase, ela absorve ou cede calor.
c) Sempre que uma substância absorve calor, seu volume aumenta.
d) Sempre que uma substância muda de fase muda de temperatura.
e) A temperatura sempre aumenta quando uma substância passa do estado líquido para o estado de
vapor.
3) Em relação a uma certa massa de água que entra em ebulição, é correto afirmar que
a) a sua temperatura é de 100o C.
b) a sua temperatura é um valor acima de 100o C.
c) a sua temperatura é um valor abaixo de 100o C.
d) a sua temperatura depende da massa.
e) a sua temperatura depende da pressão exercida sobre ela.
4) Muitas pessoas, ao cozinharem, se preocupam com a economia de gás e adotam algumas medidas
práticas, como:
I.
deixar o fogo baixo do início ao fim, pois assim se obtém cozimento mais rápido;
II.
baixar o fogo quando a água começa a ferver, pois a temperatura permanece constante
durante a ebulição;
III.
deixar o fogo alto do início ao fim, obtendo uma constante elevação de temperatura, mesmo
após o início da ebulição.
Pela análise das afirmativas, conclui-se que somente:
a) está correta a I.
d) estão corretas a I e a III.
b) está correta a II.
e) estão corretas a II e a III.
c) está correta a III.
5) O calor específico do alumínio é 0,22 cal/g°C, e são necessárias 77cal para se fundir 1,0g de
alumínio a uma temperatura de 659°C. Determine, em unidades de kcal, a quantidade de calor
necessária para fundir completamente uma peça de 100g de alumínio, a partir de uma temperatura
inicial de 9,0°C.
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6) O SI (Sistema Internacional de unidades) adota como unidade de calor o joule, pois calor é
energia. No entanto, só tem sentido falar em calor como energia em trânsito, ou seja, energia que se
transfere de um corpo a outro em decorrência da diferença de temperatura entre eles. Assinale a
afirmação em que o conceito de calor está empregado corretamente.
a) A temperatura de um corpo diminui quando ele perde parte do calor que nele estava armazenado.
b) A temperatura de um corpo aumenta quando ele acumula calor.
c) A temperatura de um corpo diminui quando ele cede calor para o meio ambiente.
d) O aumento da temperatura de um corpo é um indicador de que esse corpo armazenou calor.
e) Um corpo só pode atingir o zero absoluto se for esvaziado de todo o calor nele contido.
7) Um aquecedor elétrico fechado contém inicialmente 1kg de água a temperatura de 25ºC e é capaz
de fornecer 300cal a cada segundo. Desconsiderando perdas de calor, e adotando 1cal/(gºC) para o
calor específico da água e 540cal/g para o calor latente, calcule
a) o tempo necessário para aquecer a água até o momento em que ela começa a evaporar.
b) a massa do vapor formado, decorridos 520s a partir do instante em que o aquecedor foi ligado.
8) Um ser humano adulto e saudável consome, em média, uma potência de 120J/s. Uma "caloria
alimentar" (1kcal) corresponde, aproximadamente, a 4x103 J. Para nos mantermos saudáveis, quantas
"calorias alimentares" devemos utilizar, por dia, a partir dos alimentos que ingerimos?
a) 33
d) 4,0 x 103
b) 120
e) 4,8 x 104
c) 2,6 x 103
9) Uma certa quantidade de gelo, inicialmente a -20oC, é aquecida até ser totalmente convertida em
vapor, a 120oC. A variação da temperatura em função do calor absorvido durante esse processo está
representada neste gráfico:
Por conveniência, nesse
gráfico, o eixo correspondente ao
calor absorvido não está em escala.
Sejam Lf e Lv os calores latentes
de, respectivamente, fusão e
vaporização da água e cg e cv os
calores
específicos,
respectivamente, do gelo e do
vapor. Com base nas informações
contidas
nesse
gráfico,
é
CORRETO afirmar que:
a) Lf > Lv e cg > cv .
b) Lf > Lv e cg < cv .
c) Lf < Lv e cg > cv .
d) Lf < Lv e cg < cv .
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10) Uma mistura de gelo e água em estado líquido, com massa total de 100 g, encontra-se à
temperatura de 0ºC. Um certo tempo após receber 16.000 J de calor, a mistura acha-se
completamente transformada em água líquida a 20ºC. Qual era, aproximadamente, a massa de gelo
contida na mistura inicial?
Dados:
• calor de fusão do gelo = 334,4 J/g;
• calor específico da água = 4,18 J/(g.ºC).
11) Em um copo grande, termicamente isolado, contendo água à temperatura ambiente (25°C), são
colocados 2 cubos de gelo a 0°C. A temperatura da água passa a ser, aproximadamente, de 1°C. Nas
mesmas condições se, em vez de 2, fossem colocados 4 cubos de gelo iguais aos anteriores, ao ser
atingido o equilíbrio, haveria no copo:
a) apenas água acima de 0°C;
b) apenas água a 0°C;
c) gelo a 0°C e água acima de 0°C;
d) gelo e água a 0°C;
e) apenas gelo a 0°C.
12) Um estudante bebe 2 litros de água a 10ºC por dia. Considerando que um litro de água equivale
a 1000 gramas e que seu calor específico é 1,0 cal/gºC, determine a quantidade de calor perdido pela
pessoa, por dia, em quilocalorias, devido unicamente à ingestão de água.
(Temperatura do corpo humano: 37ºC)
a) 54000 kcal
d) 5 kcal
b) 5400 cal
e) 54 kcal
c) 74 kcal
13) Um aquecedor elétrico fechado contém inicialmente 500g de água a temperatura de 10ºC e é
capaz de fornecer 300cal a cada segundo. Desconsiderando perdas de calor, e adotando 1cal/(gºC)
para o calor específico da água, calcule o tempo necessário para aquecer a água até o momento em
que ela começa a vaporizar(100°C).
14) Um copo de água está à temperatura ambiente de 30oC. Amanda 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) o gelo continua a 0ºC
15) Numa garrafa térmica há 100 g de leite à temperatura de 20°C. Nessa garrafa são adicionados 20
g de café solúvel à temperatura de 90°C. O calor específico do café vale 0,5 cal/(g°C) e o do leite
vale 0,6 cal/(g°C). Qual a temperatura final do café com leite?
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16) Assinale a alternativa que justifica o fato de no inverno usarmos agasalhos.
a) Mantêm o frio fora do corpo.
d) Reduzem a transpiração.
b) Fornecem calor ao corpo.
e) Retiram calor do corpo.
c) Reduzem a perda de calor pelo corpo.
17) Um corpo homogêneo de massa m = 2 kg recebe uma quantidade de calor Q = 500 cal para
variar sua temperatura de 300C para 800C. Calcule o calor específico sensível desse corpo.
18) Uma fonte calorífica fornece calor continuamente, à razão de 150 cal/s, a uma determinada
massa de água. Se a temperatura da água aumenta de 20ºC para 60ºC em 4 minutos, qual a
quantidade de massa de água utilizada? Dado c = 1,0 cal/gºC
19) Um forno de microondas fornece 100 cal/s durante 50 s para 200 g de água, que está inicialmente
a 200C (c = 1,0 cal/g.0C). Considerando que toda a energia fornecida pelo forno é usada para
aquecimento da água, qual é a temperatura final da água ?
20) Sabendo que cada palito de fósforo, após sua queima total, libera cerca de 85 cal. Qual o total de
palitos que devemos utilizar para podermos fundir totalmente um cubo de gelo de 40g, inicialmente a
-10°C, sob pressão normal, simplesmente com a queima de palitos de fósforos.
Dados: cgelo = 0,5 cal/g°C;
Lf = 80 cal/g;
21) Um grupo de amigos compra barras de gelo para um churrasco, num dia de calor. Como as
barras chegam com algumas horas de antecedência, alguém sugere que sejam envolvidas num grosso
cobertor para evitar que derretam demais. Essa sugestão
a) é absurda, porque o cobertor vai aquecer o gelo, derretendo-o ainda mais depressa.
b) é absurda, porque o cobertor facilita a troca de calor entre o ambiente e o gelo, fazendo com que
ele derreta ainda mais depressa.
c) faz sentido, porque o cobertor dificulta a troca de calor entre o ambiente e o gelo, retardando o seu
derretimento.
d) faz sentido, porque o cobertor facilita a troca de calor entre o ambiente e o gelo, retardando o seu
derretimento.
22) Um atleta envolve sua perna com uma bolsa de água quente, contendo 600 g de água à
temperatura inicial de 90°C. Após 4 horas ele observa que a temperatura da água é de 42°C. A perda
média de energia da água por unidade de tempo é:
Dado: c = 1,0 cal/g. °C
a) 2,0 cal/s
c) 12 cal/s
b) 1,0 cal/s
d) 28,0 cal/s
23) Considere dois corpos A e B de mesma massa e substâncias diferentes. Cedendo a mesma
quantidade de calor para os dois corpos, a variação de temperatura será maior no corpo:
a) de maior calor especifico.
b) de maior temperatura inicial.
c) de maior capacidade térmica.
d) de menor calor específico.