Exercício 04
Questão 01
Um recipiente de vidro de 500 g e calor específico
0,20 cal/g°C contém 500 g de água cujo calor específico
é 1,0 cal/g°C. O sistema encontra-se isolado e em
equilíbrio térmico. Quando recebe uma certa quantidade
de calor, o sistema tem sua temperatura elevada.
Determine:
a) a razão entre a quantidade de calor absorvida pela
água e a recebida pelo vidro.
b) a quantidade de calor absorvida pelo sistema para
uma elevação de 1,0 °C em sua temperatura
Questão 06
Dois corpos A e B, inicialmente às temperaturas
tA = 90 °C e tB = 20 °C, são postos em contacto e
isolados termicamente do meio ambiente. Eles atingem
o equilíbrio térmico à temperatura de 45 °C. Nestas
condições, podemos afirmar que o corpo A
a) cedeu uma quantidade de calor maior do que a
absorvida por B.
b) tem uma capacidade térmica menor do que a de B.
c) tem calor específico menor do que o de B.
d) tem massa menor que a de B.
e) cedeu metade da quantidade de calor que possuía
para B.
Questão 02
Adote: calor específico da água = 1 cal/g.°C
Um recipiente contendo 3600 g de água à
temperatura inicial de 80 °C é posto num local onde a
temperatura ambiente permanece sempre igual a 20 °C.
Após 5 horas o recipiente e a água entram em equilíbrio
térmico com o meio ambiente. Durante esse período, ao
final de cada hora, as seguintes temperaturas foram
registradas para a água: 55 °C, 40 °C, 30 °C, 24 °C, e 20
°C. Pede-se:
a) um esboço, indicando valores nos eixos, do gráfico da
temperatura da água em função do tempo;
b) em média, quantas calorias por segundo, a água
transferiu para o ambiente.
Questão 07
Um pedaço de gelo de 150 g à temperatura de - 20
°C é colocado dentro de uma garrafa térmica contendo
400 g de água à temperatura de 22 °C.
Questão 03
São dados:
Calor específico do gelo = 0,50 cal/g.°C
Calor específico da água = 1,0 cal/g.°C
Calor de fusão do gelo = 80 cal/g
Em um aquário de 10 l ,completamente cheio
d'água, encontra-se um pequeno aquecedor de 60 W.
Sabendo-se que em 25 minutos a temperatura da água
aumentou de 2 °C, pergunta-se:
a) Que quantidade de energia foi absorvida pela água?
b) Que fração da energia fornecida pelo aquecedor foi
perdida para o exterior?
Considerando a garrafa térmica como um sistema
perfeitamente isolado e com capacidade térmica
desprezível, pode-se dizer que ao atingir o equilíbrio
térmico o sistema no interior da garrafa apresenta-se
como:
a) um líquido a 10,5 °C.
b) um líquido a 15,4 °C.
c) uma mistura de sólido e líquido a 0 °C.
d) um líquido a 0 °C.
e) um sólido a 0 °C.
Dados: calor específico da água = 1 cal/g°C
1 cal = 4,0 J
Questão 04
Questão 08
Acende-se uma lâmpada de 100 W que está imersa
num calorímetro transparente contendo 500 g de água.
Em 1 minuto e 40 segundos a temperatura da água sobe
4,5 °C. Qual porcentagem de energia elétrica fornecida
à lâmpada é convertida em luz? (Considere o calor
2
Uma piscina com 40 m de área contém água com
uma profundidade de 1,0 m. Se a potência absorvida da
radiação solar, por unidade de área, for igual a 836
2
W/m , o tempo de exposição necessário para aumentar
a temperatura da água de 17 °C a 19 °C será
aproximadamente:
a) 100 segundos.
b) 10.000 segundos.
c) 1.000.000 segundos.
d) 2.500 segundos.
e) 25.000 segundos.
específico da água 4,2 Joules/g .°C e que a luz produzida não é
absorvida pelo calorímetro. Despreze a capacidade térmica do
calorímetro e da lâmpada).
Questão 05
O calor específico de uma certa liga metálica foi
determinado da seguinte forma:
Aprovação em tudo que você faz.
1
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DOMUS_Apostila 01 - FÍSICA II - Módulo 36 (Exercício 04)
1 - aqueceu-se um bloco de 200 g do material até 400 °C;
2 - o bloco foi mergulhado em um calorímetro contendo
água a 25 °C. A água no calorímetro mais o equivalente
3
em água do mesmo, perfaziam um total de 1,00.10 g de
água. Considere o calor específico da água como 1,0
cal/g°C;
3 - durante a imersão do corpo, 5,0 g de água foram
vaporizados. O calor latente de vaporização da água é
2
5,4.10 cal/g. Os vapores saíam do calorímetro;
4 - a temperatura final do calorímetro com o corpo foi de
40 °C;
5 - toda a experiência foi executada à pressão normal do
nível do mar.
Desprezada qualquer perda de calor, exceto o
transportado pelos vapores que saíram do calorímetro,
calcule o calor específico do material.
DOMUS_Apostila 01 - FÍSICA II - Módulo 36 (Exercício 04)
Questão 09
Questão 04
5,5 %
Foi realizada uma experiência em que se utilizava
uma lâmpada de incandescência para, ao mesmo
tempo, aquecer 100 g de água e 100 g de areia. Sabese que, aproximadamente, 1 cal = 4 J e que o calor
específico da água é de 1 cal/g °C e o da areia é 0,2 cal/g
°C. Durante 1 hora, a água e a areia receberam a mesma
quantidade de energia da lâmpada, 3,6 kJ, e verificou-se
que a água variou sua temperatura em 8 °C e a areia em
30 °C. Podemos afirmar que a água e a areia, durante
essa hora, perderam, respectivamente, a quantidade de
energia para o meio, em kJ, igual a
a) 0,4 e 3,0.
b) 2,4 e 3,6.
c) 0,4 e 1,2.
d) 1,2 e 0,4.
e) 3,6 e 2,4.
Questão 05
0,30 cal/g°C.
Questão 06
Letra B.
Questão 07
Letra C.
Questão 08
Questão 10
Letra B.
Tem-se uma barra cilíndrica de comprimento L = 50
2
cm e base com área S = 10 cm . Uma de suas bases (A)
é mantida a uma temperatura constante TA = 100 °C e
a outra (B) é mantida em contacto com uma mistura de
água e gelo à temperatura TB =0 °C. A quantidade Q de
calorias que passa de A para B em função do tempo t é
dada pela expressão:Q = 0,5 (TA - TB) . S. t / L onde t é
medido em segundos. Nessas condições calcule:
a) a quantidade de calor que passa em 1 segundo;
b) quantas gramas de gelo se derretem em 40 s.
Questão 09
Letra C.
Dados: mágua = mareia = 100 g; cágua = 1 cal/g•°C = 4
J/g•°C; careia = 0,2 cal/g•°C = 0,8 J/g•°C;Δ θ água = 8°C;Δ θ
areia = 30°C; Qlâmp = 3,6 kJ.
Calculando a quantidade de calor absorvida por cada
uma das amostras:
Qágua = mágua cágua Δ θ
3,2 kJ.
GABARITO
água
= 100 (4) (8) = 3.200 J =
Qareia = mareia careia Δ θ areia = 100 (0,8) (30) = 2.400 J
= 2,4 kJ.
As quantidades de energia perdidas são:
Eágua = 3,6 – 3,2 = 0,4 kJ.
Eareia = 3,6 – 2,4 = 1,2 kJ.
Questão 01
a) 5,0.
2
b) 6,0 . 10 cal.
Questão 10
Questão 02
a) 10 cal
b) 5 g
a) Observe a figura a seguir.
b) 12 cal/s.
Questão 03
4
a) 8.10 J.
b) 1/2.
Aprovação em tudo que você faz.
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