1) Determine a quantidade de calor necessária para transformar 100 g de gelo a 263K em vapor d’água a 110 ºC.
2) (FUVEST - 2004) Um recipiente de isopor, que é um bom isolante térmico, tem em seu
interior água e gelo em equilíbrio térmico. Num dia quente, a passagem de calor por suas
paredes pode ser estimada, medindo-se a massa de gelo M presente no interior do isopor, ao
longo de algumas horas, como representado no gráfico. Esses dados permitem estimar a
transferência de calor pelo isopor, como sendo, aproximadamente, de
a) 0,5kJ/h b) 5kJ/h
c) 120kJ/h d) 160kJ/h
e) 320kJ/h
3) (FUVEST) Um cubo de gelo com massa de 30g, à temperatura de 0,0ºC é colocado num
copo contendo 70g de água a 20,0ºC. A temperatura final do sistema será de
aproximadamente (desprezar perdas de calor para o copo e para o ambiente).
T (oC)
a) 0,0ºC b) 10ºC c) -10ºC d) 4,0ºC e) 20º
130
4) O gráfico abaixo mostra como varia a temperatura de 0,2 kg de uma
substância submetida a um aquecimento com uma fonte térmica de potência
constante 200W. Determine:
a) Os pontos de fusão e ebulição dessa substância;
b) Os calores específicos dessa substância nos estados sólido, líquido e gasoso;
c) os calores latentes de fusão e evaporação dessa substância.
PARTE 2
105
10
-5
t (s)
40
95
150
180
-15
1. (Ufrj) Em um calorímetro de capacidade térmica desprezível, há 200 g de
gelo a -20°C. Introduz-se, no calorímetro, água a 20°C. O calor latente de solidificação da água é - 80 cal/g e os calores específicos
do gelo e da água (líquida) valem, respectivamente, 0,50 cal/g.°C e 1,0 cal/g.°C. Calcule o valor máximo da massa da água
introduzida, a fim de que, ao ser atingido o equilíbrio térmico, haja apenas gelo no calorímetro.
2. (Ufrrj) Por causa de um defeito na bomba d'água de uma caminhonete, o motor atinge uma temperatura de 110°C.
Para esfriá-lo, o motorista joga lentamente sobre ele 5 litros de água a 20°C, que são transformados em vapor a 100°C.
Dados:
- calor latente de ebulição da água (a 100°C e 1 atm) = 540 cal/g;
- calor específico da água = 1,0 cal/g°C.
Calcule a energia que foi retirada do motor pela água.
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO
(Pucsp) Em 1883, um vapor inglês de nome Tramandataí naufragou no rio Tietê encontrando-se, hoje, a 22 metros de profundidade
em relação à superfície. O vapor gerado pela queima de lenha na caldeira fazia girar pesadas rodas laterais, feitas de ferro, que, ao
empurrarem a água do rio, movimentavam o barco.
3. Considere que na caldeira do Tramandataí sejam aquecidos 5000 litros de água inicialmente a 20°C. Para que metade dessa água
seja transformada em vapor d'água, são necessários, em 10ª joules,
a) 5,4 b) 6,2
c) 7,0
d) 7,5
e) 8,0
Considere: c = 1 cal/g°C dágua = 1 kg/L LVaporização da água = 540 cal/g 1 cal = 4 J não haja perdas de calor
4. (Cesgranrio) Uma lâmpada de 100 watts, ligada durante 12 minutos, consome energia suficiente para vaporizar uma massa
m de água, inicialmente a 40 °C e a pressão de 1 atm.
Considerando o calor específico da água c = 1,0 cal/g °C, o calor latente de vaporização da água L = 540 cal/g, e que 1 cal = 4 Joules,
conclui-se que m, expressa em gramas, é igual a:
a) 30
b) 25
c) 20
d) 15
e) 10
5. (Fatec) O gráfico a seguir é a curva de aquecimento de 10g de uma substância, à pressão de 1 atm.
Analise as seguintes afirmações :
I. a substância em questão é a água.
II. o ponto de ebulição desta substância é 80°C.
III. o calor latente de fusão desta substância é 20cal/g .
Das afirmações apresentadas,
a) todas estão corretas.
b) todas estão erradas.
c) somente I e II estão corretas.
d) somente II e III estão corretas.
e) somente I está correta
6) (Pucmg) Na questão a seguir assinale a afirmativa INCORRETA.
a) Todos os materiais expandem-se quando aquecidos.
b) A temperatura de fusão de uma substância depende da pressão.
c) Durante uma mudança de fase, a temperatura permanece constante.
d) A temperatura em que a água ferve depende da pressão.
7. (Pucpr) Quando o gelo se derrete, verifica-se, experimentalmente, que ele deve receber, por grama, 80 calorias, mantendo-se a
temperatura constante em 0°C.
A quantidade de calor, em caloria, para derreter 100 g de gelo é de:
a) 800 cal
b) 1000 cal c) 100 cal
d) 80 cal e) 8000 cal
8. (Uerj) Para resfriar uma jarra de água a 22°C, acrescenta-se 50 g de gelo a 0°C. O equilíbrio térmico estabelece-se a 20°C. A massa
total da mistura, em quilogramas, equivale, aproximadamente, a:
a) 1,4
b) 2,1
c) 2,6
d) 3,2
9. (Uerj) Quatro esferas metálicas e maciças, E , E‚, Eƒ e E„, todas com a mesma massa, são colocadas simultaneamente no interior
de um recipiente contendo água em ebulição. A tabela a seguir indica o calor específico e a massa específica do metal que constitui
cada esfera. Atingido o equilíbrio térmico, essas esferas são retiradas da água e colocadas
imediatamente na superfície de um grande bloco de gelo que se encontra na temperatura de
fusão. A esfera que fundiu a maior quantidade de gelo e a esfera que produziu a cavidade de
menor diâmetro no bloco de gelo são, respectivamente:
a) E3 ; E4
b) E2 ; E4
c) E1 ; E3
d) E1 ; E2
10. (Ufg) Um recipiente de material termicamente isolante contém 300 g de chumbo derretido à sua temperatura de fusão de 327 °C.
Quantos gramas de água fervente devem ser despejados sobre o chumbo para que, ao final do processo, toda a água tenha se evaporado
e o metal solidificado encontre-se a 100 °C? Suponha que a troca de calor dê-se exclusivamente entre a água e o chumbo.
a) 3,0 g
Dados:
b) 3,4 g
Calor latente de vaporização da água = 540 cal/g
c) 5,5 g
Calor latente de fusão do chumbo = 5,5 cal/g
d) 6,2 g
Calor específico do chumbo = 0,03 cal/g °C
e) 6,8 g
11. (Unesp) Nos quadrinhos da tira, a mãe menciona as fases da água conforme a mudança das estações.
Entendendo "boneco de neve" como sendo "boneco de gelo" e que com o termo "evaporou" a mãe se
refira à transição água ë vapor, pode-se supor que ela imaginou a seqüência gelo ë água ë vapor ë
água. As mudanças de estado que ocorrem nessa seqüência são
a) fusão, sublimação e condensação.
b) fusão, vaporização e condensação.
c) sublimação, vaporização e condensação.
d) condensação, vaporização e fusão.
e) fusão, vaporização e sublimação.
12. (Unesp) Considere seus conhecimentos sobre mudanças de fase e analise as afirmações I, II e III,
referentes à substância água, um recurso natural de alto valor.
I. Durante a transição de sólido para líquido, a temperatura não muda, embora uma quantidade de calor
tenha sido fornecida à água.
II. O calor latente de condensação da água tem um valor diferente do calor latente de vaporização. III.
Em determinadas condições, a água pode coexistir na fase sólida, líquida e gasosa. Pode-se afirmar que
a) apenas a afirmação I é correta.
b) apenas as afirmações I e II são corretas.
c) apenas as afirmações I e III são corretas.
d) apenas as afirmações II e III são corretas.
e) as afirmações I, II e III são corretas.
13. (Unirio) Coloca-se em um copo de bordas bastante finas e capacidade térmica desprezível uma massa m de água que se encontra,
inicialmente, à temperatura de 20°C. Em seguida, uma massa m/2 de gelo a 0°C é colocada e a mistura água-gelo enche o copo
completamente sem transbordar. O calor específico da água é 1,0 cal/g°C e o calor latente de fusão do gelo é de 80 cal/g. Desprezando
as trocas de calor com o ambiente, podemos afirmar que depois de alcançado o equilíbrio térmico, dentro do copo
a) a água estará a 5°C. b) haverá água e gelo a 0°C. c) a água estará a 10°C. d) haverá apenas água a 0°C. e) a água estará a 13,3°C.
14 (ENEM) A Terra é cercada pelo vácuo espacial e, assim, ela só perde energia ao irradia-la para o espaço. O aquecimento global que
se verifica hoje decorre de pequeno desequilíbrio energético, de cerca de 0,3%, entre a energia que a Terra recebe do Sol e a energia
irradiada a cada segundo, algo em torno de 1 W/m2. Isso significa que a Terra acumula, anualmente, cerca de 1,6 x 10 22 J.
Considere que a energia necessária para transformar 1 Kg de gelo a 0 °C em água líquida seja igual a 3,2 x 10 5 J. Se toda a energia
acumulada anualmente fosse usada para derreter o gelo nos polos (a 0 °C), a quantidade de gelo derretida anualmente, em trilhões de
toneladas, estaria entre
a) 20 e 40. b) 40 e 60.
c) 60 e 80.
d) 80 e 100.
e) 100 e 120.
GABARITO da Parte 2
1. 20 g
2. 3,1x106cal
3. [C]
4. [A]
5. [D]
6. [A]
7. [E]
8. [C]
9.