FÍSICA Maceió -­‐ Alagoas TIO BUBA LISTA DE FÍSICA – 2° ANO – CALORIMETRIA 01) Um bloco de 600 g de prata, inicialmente a 20 °C, é aquecido até 70 °C, ao receber 1 680 calorias. Determine: a) a capacidade térmica desse bloco de prata; b) o calor específico da prata. Respostas: a) 33,6 cal/°C; b) 0,056 cal/g °C 02) O chamado leite longa vida é pasteurizado pelo processo UHT (Ultra High Temperature), que consiste em aquecer o leite da temperatura ambiente (22 °C) até 137 °C em apenas 4,0 s, sendo em seguida envasado em embalagem impermeável a luz e a micro-­‐organismos. O calor específico do leite é praticamente igual ao da água, 1,0 cal/g °C. Assim, no aquecimento descrito, que quantidade de calor cada litro (1 000 g) de leite precisou receber? Dê sua resposta em quilocalorias (kcal). Resposta: 115 kcal 03) Para o aquecimento de 500 g de água, de 20 °C a 100 °C, utilizou-­‐ se uma fonte térmica de potência 200 cal/s. Sendo o calor específico da água igual a 1,0 cal/g °C, quanto tempo demorou esse aquecimento, se o rendimento foi de 100%? Resposta: 3 min 20 s 04) A energia utilizada para a manutenção e o desempenho do corpo humano é obtida por meio dos alimentos que são ingeridos. A tabela a seguir mostra a quantidade média de energia absorvida pelo corpo humano a cada 100 gramas do alimento ingerido. Colégio Cristo Rei Se for preciso, use: 1 caloria = 4,2 joules; calor específico sensível da água = 1,0 cal/g °C. Analisando a tabela, podemos concluir que, em termos energéticos: a) o chocolate é o alimento mais energético dentre os listados; b) uma fatia de mamão equivale, aproximadamente, a 10 folhas de alface; c) um copo de Coca-­‐cola fornece uma energia de, aproximadamente, 328 J; d) 0,50 kg de sorvete é equivalente a, aproximadamente, 320 g de batatas fritas; e) um sanduíche com 2 fatias de pão, 2 folhas de alface e 2 folhas de repolho equivale a 1 unidade de batata frita. Resposta: D 05) Um watt é a potência necessária para produzir a energia de um joule em um segundo. Uma caloria é a quantidade aproximada de energia necessária para elevar em 1,0 °C a temperatura de 1,0 grama de água. Um aquecedor elétrico de potência 1 500 W e capacidade de 135 litros está totalmente cheio com água à temperatura ambiente (20 °C). Quanto tempo o aquecedor gasta para elevar a temperatura dessa água até 60 °C? Dados: calor específico da água = 1,0 cal/g °C; densidade absoluta da água = 1,0 kg/L; 1 caloria = 4 joules. Δt = 4,0 h Física Tio Buba J 06) Num recipiente termicamente isolado e com capacidade térmica desprezível, misturam-­‐se 200 g de água a 10 °C com um bloco de ferro de 500 g a 140 °C. Qual a temperatura final de equilíbrio térmico? Dados: calor específico da água = 1,0 cal/g °C; calor específico do ferro = 0,12 cal/g °C. θE = 40 °C 07) Um calorímetro de equivalente em água 10 g, à temperatura ambiente (20 °C), foi utilizado para misturar 200 g de um líquido de calor específico 0,79 cal/g °C, a 35 °C, com um bloco de metal de massa 300 g, a 150 °C. Sabendo que a temperatura final atingida foi de 40 °C, determine o calor específico do metal. cm = 0,03 cal/g °C 08) Um pedaço de cobre de 20 g a 60 °C é colocado dentro de um calorímetro que contém 10 g de água a 10 °C. Se a temperatura final do sistema (calorímetro + água + cobre) é 15 °C, qual é o equivalente em água do calorímetro? Dados: calor específico do cobre = 0,42 J/g °C; calor específico da água = 4,2 J/g °C. Dados: calor latente de fusão do gelo: 80 cal/g; densidade do gelo: 0,92 g/cm3. Resposta: B 10) Uma quantidade de 1,5 kg de certa substância encontra-­‐ se inicialmente na fase sólida, à temperatura de –20 °C. Em um processo a pressão constante de 1,0 atm, ela é levada à fase líquida a 86 °C. A potência necessária nessa transformação foi de 1,5 kJ/s.O gráfico na figura mostra a temperatura de cada etapa em função do tempo. Calcule: a) o calor latente de fusão LF; b) o calor necessário para elevar a temperatura de 1,5 kg dessa substância de 0 °C a 86 °C. Respostas: a) 330 KJ/kg ; b) 540 kJ Resposta: 8,0 g 09) Um anel metálico de massa 150 g, inicialmente à temperatura de 160 °C, foi colocado em uma cavidade feita na parte superior de um grande bloco de gelo em fusão, como mostrado na figura Após o equilíbrio térmico ser atingido, verificou-­‐se que 30 cm3 de gelo se fundiram. Considerando o sistema (gelo-­‐anel) termicamente isolado, o calor específico do metal que constitui o anel, em cal/g °C, é: a) 0,050. c) 0, 096. e) 1,0. b) 0,092. d) 0,10. Colégio Cristo Rei Física Tio Buba J