EXERCCIOS DE FSICA - CALORIMETRIA

1. (Ita 2007) A gua de um rio encontra-se a uma

velocidade inicial V constante, quando despenca de

uma altura de 80 m, convertendo toda a sua energia

mecnica em calor. Este calor integralmente

absorvido pela gua, resultando em um aumento de

1 K de sua temperatura. Considerando 1 cal 4 J,

acelerao da gravidade g = 10 m/s e calor

especfico da gua c = 1,0 calg-C-, calcula-se que

a velocidade inicial da gua V de

a) 102 m/s. b) 20 m/s. c) 50 m/s.

d) 10 32 m/s. e) 80 m/s.

2. (Ufu 2005) Considere as informaes a seguir:

20 g de um gs ideal contido em um recipiente de 15

litros resfriado, diminuindo sua temperatura de 30

C para 10 C.

Pede-se:

a) se o volume do recipiente for mantido fixo e a

presso exercida pelo gs nas paredes do recipiente

diminuir 3000 N/m com o resfriamento, qual sua

presso quando a temperatura era de 30 C?

b) se o gs, ao atingir 10 C, sofre uma transio de

fase, condensando-se, calcule a quantidade de calor

liberada pelo gs ao ter sua temperatura reduzida de

30 C para 10 C, tornando-se lquido.

Dados: calor especfico do gs = 0,2 cal/g.C

calor latente de vaporizao = 10,0 cal/g

3. (Unifesp 2005) Uma esfera de ao de massa m =

0,20 kg a 200C colocada sobre um bloco de gelo

a 0C, e ambos so encerrados em um recipiente

termicamente isolado.

Depois de algum tempo, verifica-se que parte do

gelo se fundiu e o sistema atinge o equilbrio

trmico.

Dados:

coeficiente de dilatao linear do ao: = 11 10-

C-;

calor especfico do ao: c = 450 J/(kgC);

calor latente de fuso do gelo: L = 3,3 10 J/kg.

a) Qual a reduo percentual do volume da esfera

em relao ao seu volume inicial?

b) Supondo que todo calor perdido pela esfera tenha

sido absorvido pelo gelo, qual a massa de gua

obtida?

4. (Unesp 2007) Antibiticos podem ser produzidos

induzindo o crescimento de uma cultura de

microorganismos em meios contendo nutrientes e

oxignio. Ao crescerem, esses microorganismos

respiram e, com a oxigenao, retiram energia dos

alimentos, que em parte ser utilizada para a sua

sobrevivncia, e a restante liberada na forma de

energia trmica. Quando os antibiticos so

produzidos em escala industrial, a cultura de

microorganismos se faz em grandes tanques,

suficientemente oxigenados, conhecidos como

biorreatores. Devido ao grande volume de nutrientes

e microorganismos, a quantidade de energia trmica

liberada por unidade de tempo neste processo

aerbico grande e exige um sistema de controle

da temperatura para mant-la entre 30 C e 36 C.

Na ausncia desse controlador, a temperatura do

meio aumenta com o tempo. Para estimar a taxa de

aquecimento nesse caso, considere que a cada litro

de O consumido no processo aerbico sejam

liberados aproximadamente 48 kJ de energia

trmica. Em um tanque com 500000 litros de cultura,

que pode ser considerado como meio aquoso, so

consumidos 8750 litros de O a cada minuto. Se o

calor especfico da gua 4,2 J/(g C), calcule a

variao da temperatura do meio a cada minuto do

processo.

5. (Unesp 2007) Em um dia ensolarado, a potncia

mdia de um coletor solar para aquecimento de

gua de 3 kW. Considerando a taxa de

aquecimento constante e o calor especfico da gua

igual a 4200 J/(kg.C), o tempo gasto para aquecer

30 kg de gua de 25 C para 60 C ser, em

minutos, de

a) 12,5. b) 15. c) 18.

d) 24,5. e) 26.

6. (Ita 2007) Numa cozinha industrial, a gua de um

caldeiro aquecida de 10C a 20C, sendo

misturada, em seguida, gua a 80C de um

segundo caldeiro, resultando 10, de gua a 32C,

aps a mistura. Considere que haja troca de calor

apenas entre as duas pores de gua misturadas e

que a densidade absoluta da gua, de 1 kg/, no

varia com a temperatura, sendo, ainda, seu calor

especfico c = 1,0 cal g-C-. A quantidade de calor

recebida pela gua do primeiro caldeiro ao ser

aquecida at 20C de

a) 20 kcal. b) 50 kcal. c) 60 kcal.

d) 80 kcal. e) 120 kcal.

7. (Uerj 2007) Para aquecer o ar no interior de um

cmodo que se encontra, inicialmente, a uma

temperatura de 10C, utiliza-se um resistor eltrico

cuja potncia mdia consumida de 2 kW. O

cmodo tem altura igual a 2,5m e rea do piso igual

a 20m.

Considere que apenas 50% da energia consumida

pelo resistor transferida como calor para o ar.

Determine o tempo necessrio para que a

temperatura no interior do cmodo seja elevada a 20

C. Dado que o calor especfico do ar = 1,0 10

J/kgK

8. (Fatec 2007) Em um dia de inverno, a

temperatura ambiente est muito baixa. Com a

finalidade de aquecer o ar do interior de uma

pequena caixa que estava em contato com o

ambiente, coloca-se dentro dessa caixa um objeto

que est inicialmente a 100 C.

A tabela a seguir mostra 5 possibilidades para esse

objeto:

O objeto mais indicado para tal finalidade :

a) A. b) B. c) C. d) D. e) E.

9. (Fgv 2007)

Nossa personagem soube por uma amiga que uma

nova dieta sugeria que beber meio litro de gua

fresca (22C) poderia provocar a queima imediata de

100 calorias. De acordo com nossos conhecimentos

de calorimetria, se a perda de calorias fosse devida

unicamente ao aquecimento da gua pelo corpo,

haveria muito mais energia para se "queimar".

Levando-se em conta que a gua que tomamos,

aps o equilbrio trmico com nosso corpo, atinge a

temperatura de 37C se beber meio litro de gua,

aps a queima imediata das 100 calorias, ainda

deveria ocorrer a "queima" adicional, em cal, de

Dados:

- calor especfico da gua: 1,0 cal/(gC)

- densidade da gua: 1,0 g/mL

a) 5 700. b) 5 900. c) 6 300.

d) 6 800. e) 7 400.

10. (Pucsp 2007) O grfico (figura 1) representa um

trecho, fora de escala, da curva de aquecimento de

200 g de uma substncia, aquecida por uma fonte

de fluxo constante e igual a 232 cal/min.

Sabendo que a substncia em questo uma das

apresentadas na tabela (figura 2), o intervalo de

tempo t , em minutos, um valor

a) acima de 130. b) entre 100 e 130.

c) entre 70 e 100. d) entre 20 e 70.

e) menor do que 20.

11. (Ufmg 2007) Numa aula de Fsica, o Professor

Carlos Heitor apresenta a seus alunos esta

experincia: dois blocos - um de alumnio e outro de

ferro -, de mesma massa e, inicialmente,

temperatura ambiente, recebem a mesma

quantidade de calor, em determinado processo de

aquecimento.

O calor especfico do alumnio e o do ferro so,

respectivamente, 0,90 J/(gC) e 0,46 J/(gC).

Questionados quanto ao que ocorreria em seguida,

dois dos alunos, Alexandre e Lorena, fazem, cada

um deles, um comentrio:

- Alexandre: "Ao final desse processo de

aquecimento, os blocos estaro mesma

temperatura."

- Lorena: "Aps esse processo de aquecimento, ao

se colocarem os dois blocos em contato, fluir calor

do bloco de ferro para o bloco de alumnio."

Considerando-se essas informaes, CORRETO

afirmar que

a) apenas o comentrio de Alexandre est certo.

b) apenas o comentrio de Lorena est certo.

c) ambos os comentrios esto certos.

d) nenhum dos dois comentrios est certo.

12. (Ufrs 2005) 0 grfico a seguir representa as

variaes de temperatura T, em funo do calor

absorvido Q, sofridas por dois corpos, A e B, de

massas m e m e calores especficos c e c,

respectivamente.

Nesse caso, pode-se afirmar que a razo c/c

igual a

a) 4m/m. b) 2m/m. c) m/m.

d) m/(2m). e) m/(4m).

13. (Fuvest 2007) Dois recipientes iguais A e B,

contendo dois lquidos diferentes, inicialmente a 20

C, so colocados sobre uma placa trmica, da qual

recebem aproximadamente a mesma quantidade de

calor. Com isso, o lquido em A atinge 40 C,

enquanto o lquido em B, 80 C. Se os recipientes

forem retirados da placa e seus lquidos misturados,

a temperatura final da mistura ficar em torno de

a) 45 C b) 50 C c) 55 C

d) 60 C e) 65 C

14. (Ufg 2007) Uma "bala perdida" disparada com

velocidade de 200,0 m/s penetrou na parede ficando

nela incrustada. Considere que 50% da energia

cintica da bala foi transformada em calor, ficando

nela retida. A variao de temperatura da bala, em

C, imediatamente ao parar,

(Considere: Calor especfico da bala: 250 J / kg C)

a) 10 b) 20 c) 40 d) 80 e) 160

15. (Ufsm 2005) O resfriamento um importante

processo na conservao dos alimentos. Observe,

na tabela a seguir, o calor especfico de alguns

alimentos.

Se, de 100g de cada um desses alimentos, forem

retirados 3600J de energia na forma de calor,

possvel afirmar:

I. A maior diminuio de temperatura (T) ocorre

com o abacate devido a seu maior calor especfico.

II. Devido ao seu menor calor especfico, a ervilha

verde se resfria mais do que a ma.

III. A diminuio de temperatura da ma ser de,

aproximadamente, 10C.

IV. Todos os alimentos tero a mesma diminuio

de temperatura.

Esto corretas

a) apenas I e II. b) apenas I e III.

c) apenas II e IIII. d) apenas II e IV.

e) apenas III e IV.

16. (Ufu 2006) Misturam-se N elementos diferentes

dentro de um recipiente de paredes adiabticas

(calormetro). Supondo que no ocorra nenhuma

mudana de fase e, desprezando-se as trocas de

calor entre os elementos e as paredes do

calormetro, pode-se determinar a temperatura final

do sistema, por meio da relao Q+Q+...+Q = 0,

onde Q = mc (final - inicial), desde que sejam

conhecidos:

I - a temperatura inicial de cada elemento (inicial).

II - o calor especfico de cada elemento (c).

III - a massa de cada elemento (m).

Se, devido a um defeito no calormetro, houver

perda de calor para o meio externo, a soma

Q+Q+...+Q ser sempre

a) positiva ou negativa, dependendo da quantidade

de calor trocado dentro do calormetro.

b) positiva.

c) igual a zero.

d) negativa.

17. (Ufu 2006) 240 g de gua (calor especfico igual

a 1 cal/g.C) so aquecidos pela absoro total de

200 W de potncia na forma de calor. Considerando

1 cal = 4 J, o intervalo de tempo necessrio para

essa quantidade de gua variar sua temperatura em

50 C ser de

a) 1 minuto. b) 3 minutos.

c) 2 minutos. d) 4 minutos.

18. (Pucmg 2006) Um aquecedor de imerso

(ebulidor) tem uma potncia de 2000W. Esse

ebulidor mergulhado em um recipiente que contm

1 litro de gua a 20C. Supondo-se que 70% da

potncia dissipada pelo ebulidor sejam aproveitados

no aquecimento da gua, quanto tempo ser

necessrio para que a temperatura da gua chegue

a 100 C?

Calor especfico da gua c = 4,2 J/gC

Densidade da gua = 1000 g/

a) 4,0 minutos b) 0,2 horas

c) 480 segundos d) 10 minutos

19. (Pucmg 2006) Dois corpos A e B esto,

separadamente, em equilbrio trmico com um corpo

C. Sobre a temperatura do corpo A, CORRETO

concluir que ela :

a) diferente da temperatura de B.

b) diferente da temperatura de C.

c) igual temperatura de C e diferente da

temperatura de B.

d) igual temperatura de B.

20. (Ufrs 2006) temperatura ambiente, que volume

de ferro apresenta a mesma capacidade trmica de

um litro de gua?

(Considere que, temperatura ambiente, a

capacidade trmica de um litro de gua 4.200

J/C, o calor especfico do ferro 0, 5 J/g . C e a

massa especfica do ferro 8 g/cm.)

a) 0, 95 . b) 1, 00 . c) 1, 05 .

d) 1, 25 . e) 1, 50 .

21. (Ufpe 2006) Considere que uma pequena boca

de fogo a gs fornece tipicamente a potncia de

250 cal/s. Supondo que toda a energia trmica

fornecida transmitida a 200 g de gua, inicialmente

a 30C, calcule o tempo, em segundos, necessrio

para que a gua comece a ferver. Considere a

presso atmosfrica de 1 atm.

22. (Puc-rio 2006) Para descobrir o calor especfico

por unidade de massa de uma certa substncia,

misturamos 0,50kg desta substncia, a uma

temperatura de 80C, com uma certa massa de

gua a 20C. A temperatura final do sistema de

40C. O calor especifico da gua 1,0 cal/gC.

a) Se a massa de gua a 20C utilizada for o dobro,

calcule a temperatura final do sistema.

b) Calcule o calor especfico, por unidade de massa

da substncia, se a massa de gua utilizada em (a)

for de 1,0 kg.

23. (Ufsc 2006) O grfico a seguir representa a

quantidade de calor absorvida por dois objetos A e B

ao serem aquecidos, em funo de suas

temperaturas.

Observe o grfico e assinale a(s) proposio(es)

CORRETA(S).

(01) A capacidade trmica do objeto A maior que a

do objeto B.

(02) A partir do grfico possvel determinar as

capacidades trmicas dos objetos A e B.

(04) Pode-se afirmar que o calor especfico do

objeto A maior que o do objeto B.

(08) A variao de temperatura do objeto B, por

caloria absorvida, maior que a variao de

temperatura do objeto A, por caloria absorvida.

(16) Se a massa do objeto A for de 200 g, seu calor

especfico ser 0,2 cal/gC.

24. (Unifesp 2006) Qualquer dos seus leitores que

tenha a ventura de residir em meio ao romntico

cenrio do Pas de Gales ou da Esccia poderia,

no tenho dvida, confirmar meus experimentos

medindo a temperatura no topo e na base de uma

cascata. Se minhas observaes esto corretas,

uma queda de 817 ps deve gerar um grau de calor,

e a temperatura do rio Nigara deve subir cerca de

um quinto de grau por causa de sua queda de 160

ps.

Esse trecho foi publicado em 1845 por James P.

Joule na seo de cartas da revista inglesa

"Philosophical Magazine" e ilustra os resultados por

ele obtidos em suas experincias para a

determinao do equivalente mecnico do calor.

Sendo c(gua) = 4 200 J/(kgC) o calor especfico

da gua, adotando g = 10 m/s, 817ps = 250 m e

160ps = 50 m, pode-se afirmar que, ao se referir a

"um grau de calor" e a "um quinto de grau", Joule

est exprimindo valores de temperatura que, em

graus Celsius, valem aproximadamente

a) 5,0 e 1,0. b) 1,0 e 0,20.

c) 0,60 e 0,12. d) 0,30 e 0,060.

e) 0,10 e 0,020.

25. (Ufrj 2006) Em um calormetro ideal, h 98g de

gua temperatura de 0C. Dois cubinhos metlicos

so introduzidos no calormetro. Um deles tem

massa 8,0g, calor especfico 0,25cal/gC e est

temperatura de 400C. O outro tem 10g de massa,

calor especfico 0,20cal/gC e est temperatura de

100C.

Posteriormente, esse ltimo cubinho retirado do

calormetro e verifica-se, nesse instante, que sua

temperatura 50C.

Calcule a temperatura final de equilbrio da gua e

do cubinho que permanece no calormetro.

26. (Fgv 2006) Os trajes de neopreme, um tecido

emborrachado e isolante trmico, so utilizados por

mergulhadores para que certa quantidade de gua

seja mantida prxima ao corpo, aprisionada nos

espaos vazios no momento em que o mergulhador

entra na gua. Essa poro de gua em contato

com o corpo por ele aquecida, mantendo assim

uma temperatura constante e agradvel ao

mergulhador. Suponha que, ao entrar na gua, um

traje retenha 2,5 L de gua inicialmente a 21C. A

energia envolvida no processo de aquecimento

dessa gua at 35C

Dados:

densidade da gua = 1 kg/L

calor especfico da gua = 1 cal/(g.C)

a) 25,5 kcal. b) 35,0 kcal. c) 40,0 kcal.

d) 50,5 kcal. e) 70,0 kcal.

27. (Ufrrj 2006) Um estudante de Fsica

Experimental fornece calor a um certo corpo,

inicialmente temperatura de 10C. Ele constri o

grfico indicado a seguir, onde, no eixo vertical,

registra as quantidades de calor cedidas ao corpo,

enquanto, no eixo horizontal, vai registrando a

temperatura do corpo.

Consideremos agora um outro corpo, com o dobro

da massa do primeiro, feito da mesma substncia e

tambm inicialmente a 10C. Com base no grfico,

podemos dizer que, fornecendo uma quantidade de

calor igual a 120 calorias a esse outro corpo, sua

temperatura final ser de

a) 18C. b) 20C. c) 40C.

d) 30C. e) 25C.

8. (Ufg 2006) O crebro de um homem tpico,

saudvel e em repouso, consome uma potncia de

aproximadamente 16W. Supondo que a energia

gasta pelo crebro em 1 min fosse completamente

usada para aquecer 10 ml de gua, a variao de

temperatura seria de, aproximadamente,

Densidade da gua:

1,0.10 kg/m

Calor especfico da gua:

4,2.10 J/kg.C

a) 0,5 C b) 2 C c) 11 C

d) 23 C e) 48 C

29. (Ufpr 2006) Numa garrafa trmica h 100 g de

leite temperatura de 90C. Nessa garrafa so

adicionados 20 g de caf solvel temperatura de

20C. O calor especfico do caf vale 0,5 cal/(gC) e

o do leite vale 0,6 cal/(gC). A temperatura final do

caf com leite de:

a) 80C. b) 42C. c) 50C.

d) 60C. e) 67C.

30. (Ufrn 2005) Professor Jaulito mora beira de um

precipcio de 100 m de desnvel. Ele resolveu, ento,

tirar vantagem de tal desnvel para tomar gua

gelada. Para tal, enrolou uma corda na polia do

compressor de um pequeno refrigerador, passou-a

por uma roldana, amarrou, na outra extremidade da

corda, uma pedra de massa 10 kg e jogou-a

precipcio abaixo, conforme representado na figura.

Com esse experimento, Professor Jaulito consegue

resfriar 50 g de gua, que estava inicialmente a

25C, para 5C.

Suponha-se que

- todo o trabalho realizado pelo peso da pedra na

queda convertido em trabalho no compressor;

- a eficincia do refrigerador de 40%;

- o calor especfico da gua 1 cal/gC;

- o valor da acelerao da gravidade no local 10

m/s;

- todas as foras resistivas so desprezveis.

As informaes e expresses necessrias para os

clculos envolvidos so as seguintes:

- trabalho realizado pela fora gravitacional sobre

um corpo de massa m : = mgh, em que g a

acelerao da gravidade e h variao de altura que

o corpo sofre;

- quantidade de calor recebida ou cedida por um

corpo de massa m(c) : Q = m(c)c em que c seu

calor especfico e a variao de temperatura

sofrida pelo corpo;

- eficincia de um refrigerador: e = Q/

Com base no exposto, atenda s solicitaes a

seguir.

a) Calcule o trabalho realizado pelo peso da pedra.

b) Calcule a quantidade de calor cedida pelos 50g

de gua durante a queda da pedra.

c) Calcule o equivalente mecnico do calor que se

pode obter a partir dos resultados desse

experimento.

31. (Fatec 2005) Na tabela possvel ler os valores

do calor especfico de cinco substncias no estado

lquido, e no grfico representada a curva de

aquecimento de 100 g de uma dessas substncias.

A curva de aquecimento representada a

a) da gua. b) do lcool etlico.

c) do cido actico. d) da acetona.

e) do benzeno.

32. (Ufscar 2005) Para completar a higienizao,

uma me ferve o bico da mamadeira e, depois de

retir-lo da gua, aguarda que ela retome a fervura.

Verte, ento, 250 mL dessa gua dentro do copo da

mamadeira, que mantm enrolado em um pano a

fim de "conservar o calor". Aguarda o equilbrio

trmico e ento joga fora a gua.

a) No passado, o copo das mamadeiras era feito de

vidro. Em uma seqncia de aes como a descrita

para escaldar a mamadeira, ao preencher

parcialmente recipientes de vidro com gua quente,

esses podem se partir em dois pedaos, nitidamente

separados na altura em que estava o nvel d'gua:

um pedao contendo a gua aquecida e o outro

seco. Qual o nome do processo fsico relacionado?

Explique a razo da ruptura de frascos de vidro

submetidos a essas condies.

b) Em determinado dia quente a me inicia um dos

seus "processos de esterilizao". Dentro do copo

da mamadeira, que j se encontrava a 32C -

temperatura ambiente - derrama a gua fervente

que, devido localizao geogrfica de seu bairro,

ferve a 98C. Considerando que no houve perda de

calor para o meio externo, se aps o equilbrio a

gua derramada estava a 92C e sabendo que a

densidade da gua 1 g/mL e o calor especfico 1

cal/(g.C), determine a capacidade trmica do copo

da mamadeira.

33. (Puccamp 2005) Uma panela contendo 1 kg de

cozido, com vrios pertences, colocada sobre um

fogareiro que faz com que temperatura do cozido

eleve-se uniformemente de 18C para 54C em 5

minutos. Sabe-se que a gua tem o maior calor

especfico dentre os pertences do cozido, c(gua) =

1,0 cal/gC. Supondo que 60% do cozido seja gua

e desprezando as trocas de calor com o ambiente,

analise as afirmaes seguintes.

I. A potncia do fogareiro menor do que 120 cal/s.

II. A temperatura da panela com 1 kg de cozido sobe

mais rapidamente do que se a panela contivesse

apenas 1 kg de gua.

III. O cozido absorveu mais de 36 kcal durante essa

etapa de aquecimento.

Est correto o que se afirma SOMENTE em

a) I b) II c) III

d) I e II e) I e III

TEXTO PARA AS PRXIMAS 3 QUESTES.

(Puccamp 2005) Se o convidarem para saborear um

belo cozido portugus, certamente a ltima coisa

que experimentar entre as iguarias do prato ser a

batata, pois ao ser colocada na boca sempre

parecer mais quente. ... Mas ser que ela est

sempre mais quente, uma vez que todos os

componentes do prato foram cozidos juntos e

saram ao mesmo tempo da panela? Sabemos que,

ao entrarem em contato, objetos com temperaturas

diferentes tendem a trocar calor at ficarem com a

mesma temperatura. Parece estranho, no? Uma

coisa certa: ao comer o cozido a chance de voc

queimar a boca com a batata muito maior do que

com o pedao de carne. Comprove isso no prximo

cozido que tiver oportunidade de comer.

(Anbal Figueiredo. "Fsica - um outro lado -

calor e temperatura." So Paulo. FTD, 1997)

34. A caracterstica da batata a que se refere o

texto, de permanecer quente por mais tempo do que

os demais pertences do cozido, deve-se ao fato de

que, em relao aos demais, a batata tem

a) maior densidade.

b) maior calor especfico.

c) menor presso interna.

d) menor condutividade trmica.

e) menor ndice de permeabilidade.

35. Uma batata de 100 g sai direto da geladeira

(temperatura interna 6 C) para dentro da panela

com 238 g de gua (calor especfico 1,0 cal/g. C) a

50 C. Depois de algum tempo, quando o equilbrio

trmico atingido, a temperatura da batata 40 C.

Desprezando a troca de calor com o ambiente,

pode-se afirmar corretamente que o calor especfico

da batata , em cal/g. C, igual a

a) 0,54 b) 0,65 c) 0,70

d) 0,80 e) 0,85

36. Uma sala tem 6 m de largura, 10 m de

comprimento e 4 m de altura. Deseja-se refrigerar o

ar dentro da sala. Considere o calor especfico do ar

como sendo 30 J/ (mol K) e use R= 8 J/ (mol K).

a) Considerando o ar dentro da sala como um gs

ideal presso ambiente (P = 10 N/m), quantos

moles de gs existem dentro da sala a 27 C?

b) Qual a quantidade de calor que o refrigerador

deve retirar da massa de ar do item (a) para resfri-

Ia at 17 C?

37. (Ufpe 2005) Com o objetivo de melhorar de uma

contuso, um atleta envolve sua coxa com uma

bolsa com 500 g de gua gelada a 0 C. Depois de

transcorridos 30 min, a temperatura da bolsa de

gua atinge 18 C. Supondo que todo o calor

absorvido pela gua veio da coxa do atleta, calcule a

perda mdia de calor por unidade de tempo, em

cal/s.

a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5

38. (Uff 2005) Um sistema bsico de aquecimento

de gua por energia solar est esquematizado na

figura a seguir. A gua flui do reservatrio trmico

para as tubulaes de cobre existentes no interior

das placas coletoras e, aps captar a energia solar,

volta ao reservatrio pelo outro trecho do

encanamento. A caixa de gua fria alimenta o

reservatrio, mantendo-o sempre cheio.

Suponha que em um determinado instante o

reservatrio tenha em seu interior 200 litros de gua,

em equilbrio trmico.

Dados:

massa especfica da gua = 1,0 kg / litro

calor especfico da gua c = 1,0 cal /g C

1,0 cal = 4,2 J

a) Determine a quantidade de calor absorvida por

esse volume de gua para que sua temperatura

aumente 20 C, supondo que no haja renovao da

gua do reservatrio.

b) Estime o tempo necessrio para este

aquecimento, em horas. Para isto, considere que a

potncia solar incidente nas placas coletoras seja de

4,2 kW e que, devido a perdas, apenas 40% dessa

potncia seja utilizada no aquecimento da gua.

39. (Fuvest 2005) Caractersticas do botijo de gs:

Gs - GLP

Massa total - 13 kg

Calor de combusto - 40 000 kJ/kg

Um fogo, alimentado por um botijo de gs, com as

caractersticas descritas anteriormente, tem em uma

de suas bocas um recipiente com um litro de gua

que leva 10 minutos para passar de 20C a 100C.

Para estimar o tempo de durao de um botijo, um

fator relevante a massa de gs consumida por

hora. Mantida a taxa de gerao de calor das

condies anteriores, e desconsideradas as perdas

de calor, a massa de gs consumida por hora, em

uma boca de gs desse fogo, aproximadamente

a) 8 g b) 12 g c) 48 g

d) 320 g e) 1920 g

40. (Fatec 2005) Uma torneira eltrica tem potncia

constante de 4,2 10 W ou 1,0 10 cal/s. Deseja-

se elevar de 10C a temperatura da gua que passa

por essa torneira. Considerando-se o calor

especfico da gua 1,0 cal/gC, a massa de gua

que dever passar pela torneira num segundo , em

gramas,

a) 10 b) 100 c) 200 d) 400 e) 800

41. (Unifesp 2004) Dois corpos, A e B, com massas

iguais e a temperaturas t = 50 C e t = 10C, so

colocados em contato at atingirem a temperatura

de equilbrio. O calor especfico de A o triplo do de

B. Se os dois corpos esto isolados termicamente, a

temperatura de equilbrio

a) 28C. b) 30C. c) 37C.

d) 40C. e) 45C.

42. (Unicamp 2004) Para resfriar um motor de

automvel, faz-se circular gua pelo mesmo. A gua

entra no motor a uma temperatura de 80C com

vazo de 0,4L/s, e sai a uma temperatura de 95C.

A gua quente resfriada a 80C no radiador,

voltando em seguida para o motor atravs de um

circuito fechado.

a) Qual a potncia trmica absorvida pela gua ao

passar pelo motor? Considere o calor especfico da

gua igual a 4200J/kgC e sua densidade igual a

1000kg/m.

b) Quando um "aditivo para radiador"

acrescentado gua, o calor especfico da soluo

aumenta para 5250 J/kgC, sem mudana na sua

densidade. Caso essa soluo a 80C fosse injetada

no motor em lugar da gua, e absorvesse a mesma

potncia trmica, qual seria a sua temperatura na

sada do motor?

43. (Unicamp 2004) As temperaturas nas grandes

cidades so mais altas do que nas regies vizinhas

no povoadas, formando "ilhas urbanas de calor".

Uma das causas desse efeito o calor absorvido

pelas superfcies escuras, como as ruas asfaltadas e

as coberturas de prdios. A substituio de materiais

escuros por materiais alternativos claros reduziria

esse efeito. A figura mostra a temperatura do

pavimento de dois estacionamentos, um recoberto

com asfalto e o outro com um material alternativo,

ao longo de um dia ensolarado.

a) Qual curva corresponde ao asfalto?

b) Qual a diferena mxima de temperatura entre

os dois pavimentos durante o perodo apresentado?

c) O asfalto aumenta de temperatura entre 8h00 e

13h00. Em um pavimento asfaltado de 10.000 m e

com uma espessura de 0,1 m, qual a quantidade de

calor necessria para aquecer o asfalto nesse

perodo? Despreze as perdas de calor. A densidade

do asfalto 2.300 kg/m e seu calor especfico C =

0,75kJ/kgC.

44. (Unesp 2003) Um cowboy atira contra uma

parede de madeira de um bar. A massa da bala de

prata 2 g e a velocidade com que esta bala

disparada de 200 m/s. assumido que toda a

energia trmica gerada pelo impacto permanece na

bala.

a) Determine a energia cintica da bala antes do

impacto.

b) Dado o calor especfico da prata 234 J/kgC, qual

a variao de temperatura da bala, supondo que

toda a energia cintica transformada em calor no

momento que a bala penetra na madeira?

45. (Enem 2003) A eficincia do fogo de cozinha

pode ser analisada em relao ao tipo de energia

que ele utiliza. O grfico a seguir mostra a eficincia

de diferentes tipos de fogo.

Pode-se verificar que a eficincia dos foges

aumenta

a) medida que diminui o custo dos combustveis.

b) medida que passam a empregar combustveis

renovveis.

c) cerca de duas vezes, quando se substitui fogo a

lenha por fogo a gs.

d) cerca de duas vezes, quando se substitui fogo a

gs por fogo eltrico.

e) quando so utilizados combustveis slidos.

46. (Fuvest 2003) Dois recipientes iguais, A e B,

contm, respectivamente, 2,0 litros e 1,0 litro de

gua temperatura de 20C. Utilizando um

aquecedor eltrico, de potncia constante, e

mantendo-o ligado durante 80s, aquece-se gua do

recipiente A at a temperatura de 60C. A seguir,

transfere-se 1,0 litro de gua de A para B, que passa

a conter 2,0 litros de gua temperatura T. Essa

mesma situao final, para o recipiente B, poderia

ser alcanada colocando-se 2,0 litros de gua a

20C em B e, a seguir, ligando-se o mesmo

aquecedor eltrico em B, mantendo-o ligado durante

um tempo aproximado de

a) 40s b) 60s c) 80s

d) 100s e) 120s

47. (Ufscar 2000) Um dia, o zelador de um clube

mediu a temperatura da gua da piscina e obteve

20C, o mesmo valor para qualquer ponto da gua

da piscina. Depois de alguns dias de muito calor, o

zelador refez essa medida e obteve 25C, tambm

para qualquer ponto do interior da gua. Sabendo-se

que a piscina contm 200m de gua, que a

densidade da gua 1,010kg/m e que o calor

especfico da gua 4,210J/kgC, responda:

a) qual a quantidade de calor absorvida, do

ambiente, pela gua da piscina?

b) por qual processo (ou processos) o calor foi

transferido do ambiente para a gua da piscina e da

gua da superfcie para a gua do fundo? Explique.

48. (Fuvest 2002) Em um processo industrial, duas

esferas de cobre macias, A e B, com raios

R=16cm e R=8cm, inicialmente temperatura de

20C, permaneceram em um forno muito quente

durante perodos diferentes. Constatou-se que a

esfera A, ao ser retirada, havia atingido a

temperatura de 100C. Tendo ambas recebido a

mesma quantidade de calor, a esfera B, ao ser

retirada do forno, tinha temperatura aproximada de

a) 30C b) 60C c) 100C

d) 180C e) 660C

49. (Fuvest 2002) Uma caixa d'gua C, com

capacidade de 100 litros, alimentada, atravs do

registro R, com gua fria a 15C, tendo uma vazo

regulada para manter sempre constante o nvel de

gua na caixa. Uma bomba B retira 3/min de gua

da caixa e os faz passar por um aquecedor eltrico

A (inicialmente desligado). Ao ligar-se o aquecedor,

a gua fornecida, razo de 2/min, atravs do

registro R, para uso externo, enquanto o restante

da gua aquecida retorna caixa para no

desperdiar energia.

No momento em que o aquecedor, que fornece uma

potncia constante, comea a funcionar, a gua, que

entra nele a 15C, sai a 25C. A partir desse

momento, a temperatura da gua na caixa passa

ento a aumentar, estabilizando-se depois de

algumas horas. Desprezando perdas trmicas,

determine, aps o sistema passar a ter temperaturas

estveis na caixa e na sada para o usurio externo:

Dado: 1 cal = 4 J

a) A quantidade de calor Q, em J, fornecida a cada

minuto pelo aquecedor.

b) A temperatura final T, em C, da gua que sai

pelo registro R para uso externo.

c) A temperatura final T, em C, da gua na caixa.

50. (Fuvest 2001) Em uma panela aberta, aquece-se

gua, observando-se uma variao da temperatura

da gua com o tempo, como indica o grfico.

Desprezando-se a evaporao antes da fervura, em

quanto tempo, a partir do comeo da

ebulio, toda a gua ter se esgotado? (Considere

que o calor de vaporizao da gua cerca de

540cal/g)

a) 18 minutos b) 27 minutos c) 36 minutos

d) 45 minutos e) 54 minutos

51. (Fuvest 2001) O processo de pasteurizao do

leite consiste em aquec-lo a altas temperaturas, por

alguns segundos, e resfri-lo em seguida. Para isso,

o leite percorre um sistema, em fluxo constante,

passando por trs etapas:

I) O leite entra no sistema (atravs de A), a 5C,

sendo aquecido (no trocador de calor B) pelo leite

que j foi pasteurizado e est saindo do sistema.

II) Em seguida, completa-se o aquecimento do leite,

atravs da resistncia R, at que ele atinja 80C.

Com essa temperatura, o leite retorna a B.

III) Novamente, em B, o leite quente resfriado pelo

leite frio que entra por A, saindo do sistema (atravs

de C), a 20C.

Em condies de funcionamento estveis, e

supondo que o sistema seja bem isolado

termicamente, pode-se afirmar que a temperatura

indicada pelo termmetro T, que monitora a

temperatura do leite na sada de B,

aproximadamente de

a) 20C b) 25C c) 60C

d) 65C e) 75C

52. (Unesp 2000) A figura mostra as quantidades de

calor Q absorvidas, respectivamente, por dois

corpos, A e B, em funo de suas temperaturas.

a) Determine a capacidade trmica C do corpo A e

a capacidade trmica C do corpo B, em J/C.

b) Sabendo que o calor especfico da substncia de

que feito o corpo B duas vezes maior que o da

substncia de A, determine a razo m/m entre as

massas de A e B.

53. (Fuvest 2000) Uma experincia realizada para

estimar o calor especfico de um bloco de material

desconhecido, de massa m=5,4kg. Em recipiente

de isopor, uma quantidade de gua aquecida por

uma resistncia eltrica R=40, ligada a uma fonte

de 120V, conforme a figura. Nessas condies, e

com os devidos cuidados experimentais medida a

variao da temperatura T da gua, em funo do

tempo t, obtendo-se a reta A do grfico. A seguir,

repete-se a experincia desde o incio, desta vez

colocando o bloco imerso dentro d'gua, obtendo-se

a reta B do grfico.

Dado: c = 4 J/gC, para a gua

a) Estime a massa M, em kg, da gua colocada no

recipiente.

b) Estime o calor especfico c do bloco, explicitando

claramente as unidades utilizadas.

54. (Unicamp 2000) Um escritrio tem dimenses

iguais a 5m5m3m e possui paredes bem isoladas.

Inicialmente a temperatura no interior do escritrio

de 25C. Chegam ento as 4 pessoas que nele

trabalham, e cada uma liga seu microcomputador.

Tanto uma pessoa como um microcomputador

dissipam em mdia 100W cada na forma de calor. O

aparelho de ar condicionado instalado tem a

capacidade de diminuir em 5C a temperatura do

escritrio em meia hora, com as pessoas presentes

e os micros ligados. A eficincia do aparelho de

50%. Considere o calor especfico do ar igual a

1000J/kgC e sua densidade igual a 1,2kg/m.

a) Determine a potncia eltrica consumida pelo

aparelho de ar condicionado.

b) O aparelho de ar condicionado acionado

automaticamente quando a temperatura do

ambiente atinge 27C, abaixando-a para 25C.

Quanto tempo depois da chegada das pessoas no

escritrio o aparelho acionado?

55. (Unesp 2007) Considere seus conhecimentos

sobre mudanas de fase e analise as afirmaes I, II

e III, referentes substncia gua, um recurso

natural de alto valor.

I. Durante a transio de slido para lquido, a

temperatura no muda, embora uma quantidade de

calor tenha sido fornecida gua.

II. O calor latente de condensao da gua tem um

valor diferente do calor latente de vaporizao.

III. Em determinadas condies, a gua pode

coexistir na fase slida, lquida e gasosa.

Pode-se afirmar que

a) apenas a afirmao I correta.

b) apenas as afirmaes I e II so corretas.

c) apenas as afirmaes I e III so corretas.

d) apenas as afirmaes II e III so corretas.

e) as afirmaes I, II e III so corretas.

56. (Ufg 2007) Um lago tem uma camada superficial

de gelo com espessura de 4,0 cm a uma

temperatura de -16 C. Determine em quanto tempo

o lago ir descongelar sabendo que a potncia

mdia por unidade de rea da radiao solar

incidente sobre a superfcie da Terra 320 W/m.

Dados:

Calor especfico do gelo = 0,50 cal/g C

Calor latente de fuso do gelo = 80 cal/g

Densidade do gelo = 1,0 g/cm

1,0 cal 4,0 J

57. (Ufjf 2006) Um bloco de chumbo de 6,68 kg

retirado de um forno a 300C e colocado sobre um

grande bloco de gelo a 0C. Supondo que no haja

perda de calor para o meio externo, qual a

quantidade de gelo que deve ser fundida?

Dados: calor especfico do gelo a 0C = 2100

J/(kg.K)

calor latente de fuso do gelo = 334 x 10 J/kg calor

especfico do chumbo = 230 J/(kg.K)

calor latente de fuso do chumbo = 24,5 x 10 J/kg

temperatura de fuso do chumbo = 327C

TEXTO PARA AS PRXIMAS QUESTES.

(Pucsp 2006) Em 1883, um vapor ingls de nome

Tramandata naufragou no rio Tiet encontrando-se,

hoje, a 22 metros de profundidade em relao

superfcie. O vapor gerado pela queima de lenha na

caldeira fazia girar pesadas rodas laterais, feitas de

ferro, que, ao empurrarem a gua do rio,

movimentavam o barco.

60. Considere que na caldeira do Tramandata

sejam aquecidos 5000 litros de gua inicialmente a

20C. Para que metade dessa gua seja

transformada em vapor d'gua, so necessrios, em

10 joules,

Considere:

- c = 1 cal/gC

- dgua = 1 kg/L

- LVaporizao da gua = 540 cal/g

- 1 cal = 4 J

- no haja perdas de calor

a) 5,4 b) 6,2 c) 7,0

d) 7,5 e) 8,0

61. (Ufu 2006) Na aula de Fsica, o professor

entrega aos estudantes um grfico da variao da

temperatura (em C) em funo do calor fornecido

(em calorias). Esse grfico, apresentado a seguir,

referente a um experimento em que foram

aquecidos 100 g de gelo, inicialmente a -20C, sob

presso atmosfrica constante.

Em seguida, o professor solicita que os alunos

respondam algumas questes. Auxilie o professor

na elaborao do gabarito correto, calculando, a

partir das informaes dadas,

a) o calor especfico do gelo;

b) o calor latente de fuso do gelo;

c) a capacidade trmica da quantidade de gua

resultante da fuso do gelo.

62. (Ufpel 2006) Com base em seus conhecimentos

sobre Termodinmica, assinale a alternativa correta.

a) Duas substncias A e B, de massas iguais,

recebem a mesma quantidade de calor, portanto

sofrem a mesma variao de temperatura.

b) Em um mesmo banho-maria, aquecem-se duas

barras metlicas quaisquer simultaneamente. A

dilatao trmica maior ocorrer na barra mais

longa.

c) O coeficiente de dilatao aparente de um lquido

sempre maior que o coeficiente de dilatao real

do lquido.

d) Se a relao entre os coeficientes de dilatao

linear de dois metais igual a 2, a relao entre os

respectivos coeficientes de dilatao cbica se

mantm.

e) Nas substncias que diminuem de volume

quando passam do estado lquido para o estado

slido, um aumento de presso faz baixar o ponto

de fuso.

63. (Ueg 2006) Fraturas hidrotrmicas esto se

abrindo no fundo do mar atravs das quais gua

muito quente descarregada nos oceanos. A gua

que emerge dessas fraturas a uma profundidade de

2400 m possui uma temperatura de 552 K. Apesar

dessa temperatura, a gua no entra em ebulio

por causa

a) da baixa temperatura das guas profundas dos

oceanos.

b) da alta presso no fundo do oceano.

c) do pequeno volume de gua quente.

d) da transferncia isotrmica de calor.

64. (Pucmg 2006) Na questo a seguir assinale a

afirmativa INCORRETA.

a) Todos os materiais expandem-se quando

aquecidos.

b) A temperatura de fuso de uma substncia

depende da presso.

c) Durante uma mudana de fase, a temperatura

permanece constante.

d) A temperatura em que a gua ferve depende da

presso.

TEXTO PARA AS PRXIMA QUESTES.

(Ufsm 2006) A histria da maioria dos municpios

gachos coincide com a chegada dos primeiros

portugueses, alemes, italianos e de outros povos.

No entanto, atravs dos vestgios materiais

encontrados nas pesquisas arqueolgicas, sabemos

que outros povos, anteriores aos citados,

protagonizaram a nossa histria.

Diante da relevncia do contexto e da

vontade de valorizar o nosso povo nativo, "o ndio",

foi selecionada a rea temtica CULTURA e as

questes foram construdas com base na obra "Os

Primeiros Habitantes do Rio Grande do Sul"

(Custdio, L. A. B., organizador. Santa Cruz do Sul:

EDUNISC; IPHAN, 2004).

"Com a chegada dos jesutas, a cultura do Sul se

ampliou por meio das contribuies trazidas da

Europa."

65. Os ndios missioneiros utilizaram tecnologias

trazidas pelos jesutas, entre elas, a fundio de

metais para construo de ferramentas agrcolas,

armas e utenslios em geral. Para construir um sino

de ferro, foram fundidos 10 kg do metal que se

encontrava inicialmente na temperatura ambiente de

16 C. Se a temperatura de fuso do ferro 1536

C, o calor especfico igual a 0,11 10 cal/kgC, e

o calor latente de fuso do ferro igual a 65 10

cal/kg, a quantidade de energia na forma de calor

utilizada, em quilocalorias (kcal), de

a) 650. b) 1672. c) 2322.

d) 4000. e) 6500.

67. (Pucsp 2006) Um bloco de chumbo de massa

1,0 kg, inicialmente a 227C, colocado em contato

com uma fonte trmica de potncia constante. O

grfico mostra como varia a quantidade de calor

absorvida pelo bloco em funo do tempo.

Considere para o chumbo:

- calor latente de fuso: 6,0 cal/g

- temperatura de fuso: 327C

- calor especfico no estado slido c = 0,03 cal/g C

O bloco de chumbo aquecido at que ocorra sua

fuso completa. O grfico da temperatura em funo

do tempo, que descreve o processo sofrido pelo

chumbo

68. (Unesp 2006) Um aquecedor eltrico fechado

contm inicialmente 1kg de gua a temperatura de

25C e capaz de fornecer 300 cal a cada segundo.

Desconsiderando perdas de calor, e adotando 1

cal/(gC) para o calor especfico da gua e 540 cal/g

para o calor latente, calcule

a) o tempo necessrio para aquecer a gua at o

momento em que ela comea a evaporar.

b) a massa do vapor formado, decorridos 520 s a

partir do instante em que o aquecedor foi ligado.

69. (Fatec 2006) O grfico a seguir a curva de

aquecimento de 10g de uma substncia, presso

de 1 atm.

Analise as seguintes afirmaes :

I. a substncia em questo a gua.

II. o ponto de ebulio desta substncia 80C.

III. o calor latente de fuso desta substncia

20cal/g .

Das afirmaes apresentadas,

a) todas esto corretas.

b) todas esto erradas.

c) somente I e II esto corretas.

d) somente II e III esto corretas.

e) somente I est correta

70. (Uerj 2006) Algumas mquinas do navio operam

utilizando vapor d'gua a temperatura de 300C.

Esse vapor produzido por uma caldeira alimentada

com leo combustvel, que recebe gua a

temperatura de 25C. O grfico a seguir mostra o

comportamento do calor especfico c do vapor

d'gua em funo da temperatura .

a) Considerando as condies descritas, calcule a

quantidade de calor necessria para transformar 1,0

10 g de gua a 25C em vapor a 300C.

b) Admita que:

- a queima de 1 grama do leo utilizado libera

10.000 cal;

- a caldeira, em 1 hora, queima 4.320 g de leo e

seu rendimento de 70%.

Determine a potncia til dessa caldeira.

71. (Ita 2006) Um bloco de gelo com 725 g de

massa colocado num calormetro contendo 2,50 kg

de gua a uma temperatura de 5,0C, verificando-se

um aumento de 64 g na massa desse bloco, uma

vez alcanado o equilbrio trmico. Considere o calor

especfico da gua (c = 1,0 cal/gC) o dobro do calor

especfico do gelo, e o calor latente de fuso do gelo

de 80 cal/g. Desconsiderando a capacidade trmica

do calormetro e a troca de calor com o exterior,

assinale a temperatura inicial do gelo.

a) -191,4C b) -48,6C c) -34,5C

d) -24,3C e) -14,1C

72. (Pucpr 2005) Quando o gelo se derrete, verifica-

se, experimentalmente, que ele deve receber, por

grama, 80 calorias, mantendo-se a temperatura

constante em 0C.

A quantidade de calor, em caloria, para derreter 100

g de gelo de:

a) 800 cal b) 1000 cal c) 100 cal

d) 80 cal e) 8000 cal

73. (Uel 2005) Nas condies usualmente

encontradas no ambiente em que vivemos, a

matria assume trs estados: slido, lquido e

gasoso. A gua, por exemplo, pode ser encontrada

em qualquer desses estados de acordo com a

presso e temperatura do ambiente. Nosso domnio

sobre o ambiente decorre, entre outras coisas, do

fato de que sabemos controlar as mudanas entre

esses estados. De maneira geral, fuso a

transformao que leva uma substncia do estado

slido para o estado lquido. Vaporizao a

transformao que leva uma substncia do estado

lquido para o estado gasoso. Sublimao a

transformao que leva uma substncia diretamente

do estado slido para o estado gasoso. O diagrama

de fases reune em um diagrama de presso x

temperatura, as curvas de fuso, de vaporizao e

de sublimao de uma dada substncia, conforme a

figura a seguir. Com base no diagrama e nos

conhecimentos sobre o tema, correto afirmar:

a) Na regio I, a substncia est no estado gasoso.

Na regio II, a substncia est no estado lquido. Na

regio III, a substncia est no estado slido. No

ponto 1, a substncia est em um estado de

coexistncia de estados slido e gasoso. No ponto

2, a substncia est em um estado de coexistncia

de estados lquido e gasoso. No ponto 3, a

substncia est em um estado de coexistncia de

estados lquido e slido.

b) Na regio I, a substncia est no estado lquido.

Na regio II, a substncia est no estado gasoso. Na

regio III a substncia est no estado slido. No

ponto 1 a substncia est num estado de

coexistncia de estados slido e lquido. No ponto 2

a substncia est num estado de coexistncia de

estados lquido e gasoso. No ponto 3 a substncia

est num estado de coexistncia de estados slido e

gasoso.

c) Na regio I a substncia est no estado gasoso.

Na regio II a substncia est no estado slido. Na

regio III, a substncia est no estado lquido. No

ponto 1, a substncia est em um estado de

coexistncia de estados lquido e gasoso. No ponto

2, a substncia est em um estado de coexistncia

de estados slido e gasoso. No ponto 3, a

substncia est em um estado de coexistncia de

estados lquido e slido.

d) Na regio I, a substncia est no estado slido.

Na regio II, a substncia est no estado lquido. Na

regio III, a substncia est no estado gasoso. No

ponto 1, a substncia est em um estado de

coexistncia de estados slido e gasoso. No ponto

2, a substncia est em um estado de coexistncia

de estados slido e lquido. No ponto 3, a substncia

est em um estado de coexistncia de estados

lquido e gasoso.

e) Na regio I, a substncia est no estado lquido.

Na regio II, a substncia est no estado slido. Na

regio III, a substncia est no estado gasoso. No

ponto 1, a substncia est em um estado de

coexistncia de estados lquido e gasoso. No ponto

2, a substncia est em um estado de coexistncia

de estados slido e lquido. No ponto 3, a substncia

est em um estado de coexistncia de estados

slido e gasoso.

74. (Uel 2005) Normalmente, os materiais dilatam-se

com o aumento da temperatura, inclusive os

lquidos. A gua, contudo, apresenta um

comportamento anmalo, sofre contrao de seu

volume quando sua temperatura aumenta no

intervalo de 0C a 4C, voltando a expandir-se para

temperaturas maiores de 4C. Assim, o volume

mnimo de uma certa quantidade de gua ocorre

temperatura de 4C. A massa especfica da gua a

4C = 1 g/cm, a 0C = 0,99985 g/cm e a

10C = 0,9997 g/cm. Devido a esta

propriedade, nas regies de clima frio, apenas as

superfcies de lagos se congelam no inverno,

formando uma capa protetora e isolante que

conserva a gua, sob ela, no estado lquido, a 4C, a

grandes profundidades. Isto permite a sobrevivncia

da flora e da fauna destas regies. Assinale a

alternativa que explica corretamente o fato de

somente a superfcie dos lagos se congelar a

temperaturas ambientes inferiores a 0C.

a) Quando a temperatura ambiente fica menor que

0C, uma camada da superfcie do lago congela-se,

fazendo o volume (nvel) do lago aumentar. Como a

presso atmosfrica constante, da equao de

Clapeyron decorre que a temperatura debaixo da

camada de gelo deve ser maior que 0C. A grandes

profundidades, devido ao isolamento da camada

superficial de gelo, a gua tende temperatura de

equilbrio, ou seja, 4C.

b) Quando a temperatura ambiente diminui at 0C,

toda a gua do lago tambm atinge a temperatura

de 0C, uniformemente. Comea-se a formar uma

camada de gelo na superfcie, que devido ao calor

latente de solidificao da gua, aquece a gua

debaixo da camada de gelo. Este processo entra em

equilbrio trmico quando o calor latente, fornecido

pela camada de gelo que se formou, aquece a gua

debaixo desta temperatura de equilbrio de 4C.

c) Quando a temperatura ambiente fica menor que

0C, uma camada da superfcie do lago congela-se,

fazendo o volume (nvel) do lago aumentar. Como a

presso a grandes profundidades aumenta, devido

camada de gelo que se formou, da equao de

Clapeyron decorre que a temperatura tambm

aumenta. O equilbrio atingido quando a

temperatura a grandes profundidades atinge 4C,

fazendo com que o volume do lago diminua

novamente. Temos um equilbrio dinmico.

d) Quando a temperatura ambiente fica menor que

0C, uma camada da superfcie do lago congela-se,

fazendo o volume (nvel) do lago diminuir. Como a

presso a grandes profundidades diminui, devido

camada de gelo que se formou, vemos da equao

de Clapeyron que a temperatura tambm aumenta.

O equilbrio atingido quando a temperatura a

grandes profundidades atinge 4C, fazendo com que

o volume do lago diminua novamente. Temos um

equilbrio dinmico.

e) Quando a temperatura ambiente cai abaixo de

4C, a gua a 4C mais densa e se acumula no

fundo do lago. Quando a temperatura ambiente fica

menor que 0C, a gua da superfcie congela-se e

flutua, isolando a gua ainda no estado lquido, com

temperatura acima da temperatura da superfcie do

lago.

75. (Unesp 2005) Uma quantidade de 1,5 kg de

certa substncia encontra-se inicialmente na fase

slida, temperatura de -20C. Em um processo a

presso constante de 1,0 atm, ela levada fase

lquida a 86C. A potncia necessria nessa

transformao foi de 1,5 kJ/s. O grfico na figura

mostra a temperatura de cada etapa em funo do

tempo.

Calcule

a) o calor latente de fuso L(f).

b) o calor necessrio para elevar a temperatura de

1,5kg dessa substncia de 0 a 86C.

76. (Unesp 2005) Nos quadrinhos da tira, a me

menciona as fases da gua conforme a mudana

das estaes.

Entendendo "boneco de neve" como sendo "boneco

de gelo" e que com o termo "evaporou" a me se

refira transio gua vapor, pode-se supor que

ela imaginou a seqncia gelo gua vapor

gua.

As mudanas de estado que ocorrem nessa

seqncia so

a) fuso, sublimao e condensao.

b) fuso, vaporizao e condensao.

c) sublimao, vaporizao e condensao.

d) condensao, vaporizao e fuso.

e) fuso, vaporizao e sublimao.

77. (Fgv 2005) Um suco de laranja foi preparado em

uma jarra, adicionando-se a 250 mL de suco de

laranja a 20C, 50 g de gelo fundente. Estabelecido

o equilbrio trmico, a temperatura do suco gelado

era, em C, aproximadamente,

Dados:

calor especfico da gua = 1 cal/gC

calor especfico do suco de laranja = 1 cal/gC

densidade do suco de laranja = 1 10 g/L

calor latente de fuso do gelo = 80 cal/g

a) 0,5. b) 1,2. c) 1,7.

d) 2,4. e) 3,3.

78. (Puccamp 2005) O diagrama de estado fsico

para certa substncia est representado a seguir.

A mudana de estado fsico denominada sublimao

pode ocorrer

a) somente no ponto H.

b) somente no ponto T.

c) em pontos da curva HT.

d) em pontos da curva TR.

e) em pontos da curva TS.

79. (Ufg 2005) Um bloco de gelo de massa 50 g,

contendo no seu centro uma pequena esfera de

volume 1 cm e densidade 5 g/cm, flutua na

superfcie da gua a 0 C contida em um

calormetro. Atravs de uma resistncia eltrica no

interior do sistema, um fluxo constante de calor de

40 cal/s transferido para o gelo. Supondo que o

gelo derreta-se por igual em todas as superfcies,

por quanto tempo ele permanecer flutuando?

Dados:

Densidade do gelo = 0,9 g/cm

Densidade da gua = 1,0 g/cm

Calor latente de fuso do gelo = 80 cal/g

80. (Ufg 2005) Um recipiente de material

termicamente isolante contm 300 g de chumbo

derretido sua temperatura de fuso de 327 C.

Quantos gramas de gua fervente devem ser

despejados sobre o chumbo para que, ao final do

processo, toda a gua tenha se evaporado e o metal

solidificado encontre-se a 100 C? Suponha que a

troca de calor d-se exclusivamente entre a gua e

o chumbo.

Dados:

Calor latente de vaporizao da gua = 540 cal/g

Calor latente de fuso do chumbo = 5,5 cal/g

Calor especfico do chumbo = 0,03 cal/g C

a) 3,0 g b) 3,4 g c) 5,5 g

d) 6,2 g e) 6,8 g

81. (Uerj 2005) O supermercado necessita

diariamente de gelo em escamas. A potncia P

dissipada pela mquina empregada para fabric-lo

de 360 cal/s.

Sabendo que a temperatura da gua ao entrar na

mquina de 20C, determine:

a) o calor liberado por 150 kg de gua ao ser

transformada integralmente em gelo a - 3C;

b) a energia dissipada pela mquina, em joules, em

5 h de funcionamento.

82. (Uerj 2005) Quatro esferas metlicas e macias,

E, E, E e E, todas com a mesma massa, so

colocadas simultaneamente no interior de um

recipiente contendo gua em ebulio.

A tabela a seguir indica o calor especfico e a massa

especfica do metal que constitui cada esfera.

Atingido o equilbrio trmico, essas esferas so

retiradas da gua e colocadas imediatamente na

superfcie de um grande bloco de gelo que se

encontra na temperatura de fuso.

A esfera que fundiu a maior quantidade de gelo e a

esfera que produziu a cavidade de menor dimetro

no bloco de gelo so, respectivamente:

a) E ; E b) E ; E c) E ; E

d) E ; E

83. (Unifesp 2004) Atualmente, o laser de CO tem

sido muito aplicado em microcirurgias, onde o feixe

luminoso utilizado no lugar do bisturi de lmina. O

corte com o laser efetuado porque o feixe provoca

um rpido aquecimento e evaporao do tecido, que

constitudo principalmente de gua. Considere um

corte de 2,0 cm de comprimento, 3,0 mm de

profundidade e 0,5 mm de largura, que

aproximadamente o dimetro do feixe. Sabendo que

a massa especfica da gua 10 kg/m, o calor

especfico 4,2.10 J/kg.K e o calor latente de

evaporao 2,3.10 J/kg,

a) estime a quantidade de energia total consumida

para fazer essa inciso, considerando que, no

processo, a temperatura do tecido se eleva 63C e

que este constitudo exclusivamente de gua.

b) Se o corte efetuado a uma velocidade de 3,0

cm/s, determine a potncia do feixe, considerando

que toda a energia fornecida foi gasta na inciso.

84. (Unifesp 2004) Em dias muito quentes e secos,

como os do ltimo vero europeu, quando as

temperaturas atingiram a marca de 40C, nosso

corpo utiliza-se da transpirao para transferir para o

meio ambiente a energia excedente em nosso

corpo. Atravs desse mecanismo, a temperatura de

nosso corpo regulada e mantida em torno de 37C.

No processo de transpirao, a gua das gotas de

suor sofre uma mudana de fase a temperatura

constante, na qual passa lentamente da fase lquida

para a gasosa, consumindo energia, que cedida

pelo nosso corpo. Se, nesse processo, uma pessoa

perde energia a uma razo de 113 J/s, e se o calor

latente de vaporizao da gua de 2,26 x 10 J/g,

a quantidade de gua perdida na transpirao pelo

corpo dessa pessoa, em 1 hora, de

a) 159 g. b) 165 g. c) 180 g.

d) 200 g. e) 225 g.

85. (Unesp 2004) Duas peas metlicas de massas

iguais, uma de ferro e a outra de chumbo,

inicialmente a 100C, so colocadas em contacto

trmico com um grande bloco de gelo a 0C. Aps o

equilbrio trmico das peas com o gelo, o calor

fornecido pela pea de ferro deixa m(F) gramas de

gelo fundido, enquanto que o calor fornecido pela

pea de chumbo deixa m(C) gramas de gelo

fundido. O calor especfico do ferro vale

aproximadamente 0,45 J/g.C e o do chumbo, 0,15

J/g.C.

a) Qual o valor da razo m(F)/m(C)?

b) Sabendo que m(F) = 90 g e que o calor latente de

fuso do gelo vale 320 J/g, qual o valor da massa M

de cada pea metlica?

86. (Unesp 2004) Um recipiente de capacidade

trmica desprezvel e isolado termicamente contm

25 kg de gua temperatura de 30C.

a) Determine a massa de gua a 65C que se deve

despejar no recipiente para se obter uma mistura em

equilbrio trmico temperatura de 40C.

b) Se, em vez de 40C, quisssemos uma

temperatura final de 20C, qual seria a massa de

gelo a 0C que deveramos juntar aos 25 kg de gua

a 30C?

Considere o calor especfico da gua igual a 4,0

J/g.C e o calor latente de fuso do gelo igual a 320

J/g.

87. (Unesp 2004) A figura mostra os grficos das

temperaturas em funo do tempo de aquecimento,

em dois experimentos separados, de dois slidos, A

e B, de massas iguais, que se liquefazem durante o

processo. A taxa com que o calor transferido no

aquecimento constante e igual nos dois casos.

Se T e T forem as temperaturas de fuso e L e

L os calores latentes de fuso de A e B,

respectivamente, ento

a) T > T e L > L. b) T > T e L = L.

c) T > T e L < L. d) T < T e L > L.

e) T < T e L = L.

88. (Fuvest 2004)

Um recipiente de isopor, que um bom isolante

trmico, tem em seu interior gua e gelo em

equilbrio trmico. Num dia quente, a passagem de

calor por suas paredes pode ser estimada, medindo-

se a massa de gelo Q presente no interior do isopor,

ao longo de algumas horas, como representado no

grfico. Esses dados permitem estimar a

transferncia de calor pelo isopor, como sendo,

aproximadamente, de

Calor latente de fuso do gelo 320 kJ/kg

a) 0,5 kJ/h b) 5 kJ/h c) 120 kJ/h

d) 160 kJ/h e) 320 kJ/h

89. (Unifesp 2003) Sobrefuso o fenmeno em

que um lquido permanece nesse estado a uma

temperatura inferior de solidificao, para a

correspondente presso. Esse fenmeno pode

ocorrer quando um lquido cede calor lentamente,

sem que sofra agitao. Agitado, parte do lquido

solidifica, liberando calor para o restante, at que o

equilbrio trmico seja atingido temperatura de

solidificao para a respectiva presso. Considere

uma massa de 100 g de gua em sobrefuso a

temperatura de -10C e presso de 1 atm, o calor

especfico da gua de 1 cal/gC e o calor latente de

solidificao da gua de -80 cal/g. A massa de gua

que sofrer solidificao se o lquido for agitado ser

a) 8,7 g. b) 10,0 g. c) 12,5 g.

d) 50,0 g. e) 60,3 g.

90. (Unesp 2002) Uma garrafa trmica contm

inicialmente 450g de gua a 30C e 100g de gelo na

temperatura de fuso, a 0C. Considere o calor

especfico da gua igual a 4,0J/(gC) e o calor

latente de fuso do gelo igual a 320J/g.

a) Qual ser a quantidade de calor necessria para

fundir o gelo dentro da garrafa?

b) Supondo ideal o isolamento trmico da garrafa e

desprezando a capacidade trmica de suas paredes

internas, qual ser a temperatura final da gua

contida no seu interior, quando o equilbrio trmico

for atingido?

91. (Unifesp 2002) Os lquidos podem transformar-

se em vapor por evaporao ou ebulio. Enquanto

a evaporao um fenmeno espontneo, restrito

superfcie do lquido e que pode ocorrer a

temperatura e presso ambientes, a ebulio ocorre

em todo o lquido, sob condies de presso e

temperatura determinadas para cada lquido. Mas

ambas as transformaes, para se efetivarem,

exigem o consumo da mesma quantidade de calor

por unidade de massa transformada.

a) Quando as roupas so estendidas nos varais, ou

a gua no piso molhado de um ambiente puxada

pelo rodo, tem-se por objetivo apressar a secagem -

transformao da gua em vapor - dessas roupas ou

do piso. Qual a causa comum que se busca

favorecer nesses procedimentos? Justifique.

b) Avalia-se que a rea da superfcie da pele de uma

pessoa adulta seja, em mdia, da ordem de 1,0m.

Suponha que, ao sair de uma piscina, uma pessoa

retenha junto pele uma camada de gua de

espessura mdia 0,50mm. Qual a quantidade de

calor que essa camada de gua consome para

evaporar? Que relao tem esse clculo com a

sensao de frio que sentimos quando estamos

molhados, mesmo em dias quentes? Justifique.

Dados: densidade da gua = 1000kg/m;

calor latente de vaporizao da gua = 2300kJ/kg.

92. (Ufscar 2002) Um exerccio sobre trocas de calor

propunha que 235 g de gua, a temperatura de 25C

e a presso de 1 atm, fossem misturadas a 63 g de

gelo, temperatura de -18C, num calormetro ideal

mantido sob agitao. Para resolv-lo, um estudante

testou as cinco hipteses seguintes:

onde:

m = massa que sofre mudana de fase e

t = temperatura de equilbrio.

a) Considerando que os clculos realizados pelo

estudante estejam corretos, justifique qual das

hipteses acima fornece um resultado possvel de

ocorrer experimentalmente, nas condies

propostas pelo exerccio.

b) Sabendo-se que a temperatura de fuso do gelo

inversamente proporcional presso, explique o que

ocorreria com a temperatura de equilbrio e com a

massa da substncia que sofre mudana de fase, se

a presso no calormetro fosse superior a 1 atm.

Suponha que os valores dos calores especficos e

dos calores latentes especficos no dependam da

presso e da temperatura.

93. (Unesp 2001) O glio um metal cujo ponto de

fuso 30C, presso normal; por isso, ele pode

liquefazer-se inteiramente quando colocado na

palma da mo de uma pessoa. Sabe-se que o calor

especfico e o calor latente de fuso do glio so,

respectivamente, 410J/(kg.C) e 80000J/kg.

a) Qual a quantidade de calor que um fragmento de

glio de massa 25g, inicialmente a 10C, absorve

para fundir-se integralmente quando colocado na

mo de uma pessoa?

b) Construa o grfico t(C)Q(J) que representa

esse processo, supondo que ele comece a 10C e

termine quando o fragmento de glio se funde

integralmente.

94. (Unesp 2001) Uma estudante pe 1,0L de gua

num recipiente graduado, a temperatura ambiente

de 20C, e o coloca para ferver num fogo de

potncia constante. Quando retira o recipiente do

fogo, a gua pra de ferver e a estudante nota que

restaram 0,80L de gua no recipiente.

Despreze o calor absorvido pelo recipiente, a sua

dilatao e a dilatao da gua.

a) Faa o esboo do grfico t(C)Q(J) que

representa esse aquecimento, onde t(C) a

temperatura da gua contida no recipiente e Q(J) a

quantidade de calor absorvida pela gua. Coloque,

pelo menos, os pontos correspondentes

temperatura inicial, temperatura e quantidade de

calor absorvida no incio da ebulio e temperatura

e quantidade de calor quando a gua retirada do

fogo.

b) Suponha que toda a gua que falta tenha sido

vaporizada. Qual a energia desperdiada nesse

processo? Justifique.

So dados:

Calor especfico da gua = 4200 J/(kg.C).

Calor latente de vaporizao da gua:

Lv=2300000J/kg.

Densidade (massa especfica) da gua=1000kg/m.

1m = 1000 L.

Temperatura de ebulio da gua na regio=100C.

95. (Fuvest 2000) Em um copo grande,

termicamente isolado, contendo gua temperatura

ambiente (25C), so colocados 2 cubos de gelo a

0C. A temperatura da gua passa a ser,

aproximadamente, de 1C. Nas mesmas condies

se, em vez de 2, fossem colocados 4 cubos de gelo

iguais aos anteriores, ao ser atingido o equilbrio,

haveria no copo

a) apenas gua acima de 0C

b) apenas gua a 0C

c) gelo a 0C e gua acima de 0C

d) gelo e gua a 0C

e) apenas gelo a 0C

96. (Ufpr 2007) Com relao aos processos de

transferncia de calor, considere as seguintes

afirmativas:

1. A conduo e a conveco so processos que

dependem das propriedades do meio material no

qual ocorrem.

2. A conveco um processo de transmisso de

calor que ocorre somente em metais.

3. O processo de radiao est relacionado com a

propagao de ondas eletromagnticas.

Assinale a alternativa correta.

a) Somente a afirmativa 1 verdadeira.

b) Somente a afirmativa 2 verdadeira.

c) Somente a afirmativa 3 verdadeira.

d) Somente as afirmativas 1 e 3 so verdadeiras.

e) Somente as afirmativas 2 e 3 so verdadeiras.

97. (Ufjf 2006) H pessoas que preferem um copo

de cerveja com colarinho e outras sem o colarinho.

O colarinho espuma que contm ar em seu

interior. Considere que a cerveja seja colocada num

copo com isolamento trmico. Do ponto de vista

fsico, a funo do colarinho pode ser:

a) apenas esttica.

b) a de facilitar a troca de calor com o meio.

c) a de atuar como um condutor trmico.

d) a de atuar como um isolante trmico.

e) nenhuma.

98. (Ufms 2006) Em uma sauna, ligada h muito

tempo de forma que a temperatura permanea

constante, uma pessoa sente queimar a pele

quando se encosta numa cabea de prego mal

cravado na madeira. No entanto, o ar dentro da

sauna no lhe queima a pele. Assinale a(s)

alternativa(s) correta(s).

(01) A cabea do prego queima a pele mais do que

o ar porque est a uma temperatura maior que a do

ar dentro da sauna.

(02) A cabea do prego queima a pele mais do que

o ar porque o material do prego mais condutor de

calor que o ar.

(04) A cabea do prego queima a pele mais do que

o ar porque o calor especfico do prego maior que

o do ar contido na sauna.

(08) A cabea do prego queima a pele mais do que

o ar porque est a uma temperatura maior e

transfere calor mais rapidamente do que a

temperatura do ar.

(16) A cabea do prego queima a pele mais do que

o ar porque o ar melhor isolante trmico que o

material do prego.

99. (Ufpe 2006) Deseja-se isolar termicamente uma

sala de modo que as paredes devem permitir uma

transmisso mxima de calor, por unidade de rea,

de 10 W/m. Sabendo-se que o interior da sala

mantido temperatura de 20C e o exterior atinge

uma temperatura mxima de 35C, calcule a

espessura mnima de l, em centmetros, que deve

ser usada nas paredes. O coeficiente de

condutividade trmica da l k=0,04 W/mK.

100. (Unifesp 2006) O SI (Sistema Internacional de

unidades) adota como unidade de calor o joule, pois

calor energia. No entanto, s tem sentido falar em

calor como energia em trnsito, ou seja, energia que

se transfere de um corpo a outro em decorrncia da

diferena de temperatura entre eles. Assinale a

afirmao em que o conceito de calor est

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 um

indicador de que esse corpo armazenou calor.

e) Um corpo s pode atingir o zero absoluto se for

esvaziado de todo o calor nele contido.

101. (Pucsp 2005) Calor uma forma de energia

que se transfere de um corpo para outro em virtude

de uma diferena de temperatura entre eles. H trs

processos de propagao de calor: conduo,

conveco e radiao.

Em relao transferncia de calor, afirma-se que:

I. Em dias frios, os pssaros costumam eriar suas

penas para acumular ar entre elas. Nesse caso, o ar

acumulado constitui-se em um bom isolante trmico

diminuindo as trocas de calor, por conduo, com o

ambiente.

II. Correntes de conveco na atmosfera costumam

ser aproveitadas por avies planadores e asas delta

para ganharem altura. Tais correntes so originadas

por diferenas de temperaturas entre duas regies

quaisquer da Terra.

III. As paredes internas das garrafas trmicas so

espelhadas com o objetivo de diminuir as trocas de

calor por radiao.

Est correto o que se afirma em

a) I, II e III. b) apenas I e II.

c) apenas I e III. d) apenas II e III.

e) apenas III.

102. (Ufg 2005) Estufas rurais so reas limitadas

de plantao cobertas por lonas plsticas

transparentes que fazem, entre outras coisas, com

que a temperatura interna seja superior externa.

Isso se d porque:

a) o ar aquecido junto lona desce por conveco

at as plantas.

b) as lonas so mais transparentes s radiaes da

luz visvel que s radiaes infravermelhas.

c) um fluxo lquido contnuo de energia se

estabelece de fora para dentro da estufa.

d) a expanso do ar expulsa o ar frio para fora da

estufa.

e) o ar retido na estufa atua como um bom condutor

de calor, aquecendo o solo.

103. (Ufscar 2003) Quando se coloca ao sol um

copo com gua fria, as temperaturas da gua e do

copo aumentam. Isso ocorre principalmente por

causa do calor proveniente do Sol, que transmitido

gua e ao copo, por

a) conduo, e as temperaturas de ambos sobem

at que a gua entre em ebulio.

b) conduo, e as temperaturas de ambos sobem

continuamente enquanto a gua e o copo

continuarem ao sol.

c) conveco, e as temperaturas de ambos sobem

at que o copo e a gua entrem em equilbrio

trmico com o ambiente.

d) irradiao, e as temperaturas de ambos sobem

at que o calor absorvido seja igual ao calor por eles

emitido.

e) irradiao, e as temperaturas de ambos sobem

continuamente enquanto a gua e o copo

continuarem a absorver calor proveniente do sol.

104. (Uel 2003) Embalagens tipo "longa vida"

(abertas, com a parte interna voltada para cima,

embaixo das telhas) podem ser utilizadas como

material isolante em telhados de amianto, que no

vero atingem temperaturas de 70C. Sobre essa

utilizao do material, correto afirmar:

a) O calor emitido pelas telhas de amianto

absorvido integralmente pelo "forro longa vida".

b) O calor especfico do "forro longa vida" muito

pequeno, e por isso sua temperatura constante,

independentemente da quantidade de calor que

recebe da telha de amianto.

c) A superfcie de alumnio do "forro longa vida"

reflete o calor emitido pelas telhas de amianto.

d) A camada de papelo da embalagem tipo "longa

vida" isola o calor emitido pelas telhas de amianto,

pois sua capacidade trmica absorve a temperatura.

e) A superfcie de alumnio do "forro longa vida"

um isolante trmico do calor emitido pelas telhas de

amianto, pois est revestida por uma camada de

plstico.

105. (Unifesp 2002) Quando se mede a temperatura

do corpo humano com um termmetro clnico de

mercrio em vidro, procura-se colocar o bulbo do

termmetro em contato direto com regies mais

prximas do interior do corpo e manter o termmetro

assim durante algum tempo, antes de fazer a leitura.

Esses dois procedimentos so necessrios porque

a) o equilbrio trmico s possvel quando h

contato direto entre dois corpos e porque demanda

sempre algum tempo para que a troca de calor entre

o corpo humano e o termmetro se efetive.

b) preciso reduzir a interferncia da pele, rgo

que regula a temperatura interna do corpo, e porque

demanda sempre algum tempo para que a troca de

calor entre o corpo humano e o termmetro se

efetive.

c) o equilbrio trmico s possvel quando h

contato direto entre dois corpos e porque preciso

evitar a interferncia do calor especfico mdio do

corpo humano.

d) preciso reduzir a interferncia da pele, rgo

que regula a temperatura interna do corpo, e porque

o calor especfico mdio do corpo humano muito

menor que o do mercrio e do vidro.

e) o equilbrio trmico s possvel quando h

contato direto entre dois corpos e porque preciso

reduzir a interferncia da pele, rgo que regula a

temperatura interna do corpo.

106. (Ufscar 2001) Um grupo de amigos compra

barras de gelo para um churrasco, num dia de calor.

Como as barras chegam com algumas horas de

antecedncia, algum sugere que sejam envolvidas

num grosso cobertor para evitar que derretam

demais. Essa sugesto

a) absurda, porque o cobertor vai aquecer o gelo,

derretendo-o ainda mais depressa.

b) absurda, porque o cobertor facilita a troca de

calor entre o ambiente e o gelo, fazendo com que

ele derreta ainda mais depressa.

c) incua, pois o cobertor no fornece nem

absorve calor ao gelo, no alterando a rapidez com

que o gelo derrete.

d) faz sentido, porque o cobertor facilita a troca de

calor entre o ambiente e o gelo, retardando o seu

derretimento.

e) faz sentido, porque o cobertor dificulta a troca de

calor entre o ambiente e o gelo, retardando o seu

derretimento.

107. (Enem 2006) A Terra cercada pelo vcuo

espacial e, assim, ela s perde energia ao irradi-la

para o espao. O aquecimento global que se verifica

hoje decorre de pequeno desequilbrio energtico,

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/m. Isso significa que a Terra

acumula, anualmente, cerca de 1,6 10 J.

Considere que a energia necessria para

transformar 1 kg de gelo a 0C em gua lquida seja

igual a 3,2 10 J. Se toda a energia acumulada

anualmente fosse usada para derreter o gelo nos

plos (a 0C), a quantidade de gelo derretida

anualmente, em trilhes 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

1. [E]

2. a) 4,54 10N/m b) 280 cal

3. a) reduo de 0,66% b) m 0,055kg

4. Q = m.c.

(8750.48000) = 500000000.4,2.

(420000000) = 500000000.4,2.

(42) = 50.4,2.

10 = 50.

10/50 =

= 0,2 C

5. [D] 6. [D]

7. t = 10,4 min

8. [C] 9. [E] 10. [A]

11. [B] 12. [B] 13. [B]

14. [C] 15. [C] 16. [D]

17. [D] 18. [A] 19. [D]

20. [C] 21. 56 s.

22. a) 32C. b) 0,5 cal/g C.

23. 01 + 02 + 08 + 16 = 27

24. [C]

25. Numa troca de calor o somatrio das trocas de

calor entre os participantes da troca zero.

98.1.[T- 0]+8.0,25.[T-400]+10.0,2.(50 -100)=0

Simplificando e resolvendo essa equao, obtem-se:

100.T - 800 - 100 = 0;

T = 9C

26. [B]

Q = m.cT = 2500.1.(35-21)

Q = 2500.14 = 35000 cal = 35 kcal

27. [E] 28. [D] 29. [A]

Como uma troca de calor: Qcafe + Qleite = 0

m.cT + m.c.T = 0

20.0,5.(T - 20) + 100.0,6.(T - 90) = 0

10.(T - 20) + 60.(T - 90) = 0

T - 20 + 6.T - 540 = 0

7.T - 560 = 0

T = 560/7 = 80C

30. a) O trabalho realizado pelo peso da pedra

= (mp) . g . h = 10 . 10 . 100 = 10000 J

b) A quantidade de calor cedida pela gua

Q = (ma) . c . = 50 . 1 . ( 5 - 25 ) = -1000 cal

c) Como a eficincia a relao e = Q/, temos que

Q = e (onde Q e devem ser expressos numa

mesma unidade de energia). Para transformar Q(cal)

em Q(J), devemos fazer

Q(J) = Q(cal) Eq, onde Eq o equivalente

mecnico do calor. Desta forma teremos

Q(cal) Eq = e (J)

Logo, Eq = e (J)/ Q(cal)

Eq = 0,4 . 10.000 J/1.000 cal;

logo, Eq = 4 J/cal

Resultados vlidos

1.000 cal = 0,4 . 10.000 J ; logo, 1 cal = 4 J

31. [E]

32. a) Dilatao trmica. Levando-se em conta que o

vidro mau condutor de calor ocorrem dilataes

desiguais, e isto produz a ruptura.

b) 25 cal/C

33. [D] 34. [B] 35. [C]

36. a) 1 10 mols b) 3 10 J

37. [E]

38. a) 4,0 10 cal. b) 2,77 h.

39. [C] 40. [B] 41. [D]

42. a) 25200 W b) 92C

43. a) a curva A b) 10C no mesmo horrio

c) 4,3.10kJ

44. a) 40J b) 85,5C

45. [C] 46. [A]

47. a) 4,2 . 10 J

b) O Sol aquece a gua da superfcie da piscina por

radiao, em seguida o calor flui por conduo da

superfcie at o fundo da piscina.

48. [E]

49. a) 120 000 J b) 30 C c) 20 C

50. [E] 51. [D]

52. a) C = 7,5 J/C C = 5 J/C b) m/m = 3

53. a) M = 4,32 kg b) c = 0,8 J/g.C

54. a) 2100 W b) 3,75 min

55. [C]

56. Para uma superfcie de 1 m

V(gelo) = 1 m.0,04 m = 0,04 m = 40000 cm

m(gelo) = d.V = 1.40000 = 40000 g

Q(aquecimento) = m.cT

Q(aquecimento) = 40000.0,5.16 = 320000 cal

Q(fuso) = m.L

Q(fuso) = 40000.80 = 3200000 cal

Q(total) = 320000 + 3200000 = 3520000 cal

1 cal = 4 J ==> Q(total) = 14080000 J

Potncia = Q(total)/tempo

tempo = Q(total)/Potncia

tempo = 14080000/320 = 44000 s = 12 h 12 min

57. Q(resfriamento do chumbo) + Q(fuso do gelo) =

0

(m.c.T) + (m.L) = 0

6,68.230.(-300) + m.(334.10) = 0

-460920 + 334000.m = 0

334000.m = 460920

m = 460920/334000

m = 1,38 kg

60. [C]

61. a) O primeiro trecho de grfico corresponde ao

aquecimento do gelo. Pela equao fundamental do

calor sensvel, Q = m.c.T temos:

1000 = 100.c.20 ==> c = 0,5 cal/g.C

b) O segundo trecho, uma linha horizontal sobre o

eixo das abscissas, corresponde a fuso do gelo.

Pela equao: Q = m.L temos:

8000 = 100.L ==> L = 80 cal/g

c) O terceiro e ltimo trecho do diagrama

corresponde ao aquecimento da gua provinda da

fuso do gelo. A capacidade trmica dada pelo

produto entre a massa e o calor especfico sensvel,

ou seja, C = m.c. De onde vem:

C = 100.1 = 100 cal/C

62. [E] 63. [B] 64. [A]

65. [C] 66. [E] 67. [D]

68. a) 250s b) 150g

69. [D]

70. a) Q = 7,4 10 cal b) P = 8,4 10 cal/s

71. [B]

Troca de calor:

Q(gelo) + Q(agua) + Q(gua congelada) = 0

725.0,5.(0-x) + 2500.1.(0-5) + 64.(-80) = 0

-362,5.x - 12500 - 5120 = 0

-362,5.x = 17620

x = -17620/362,5 = -48,6C

72. [E] 73. [A] 74. [E]

75. a) 330 kJ/kg b) 540 kJ

76. [B] 77. [E] 78. [C]

79. Permanecer flutuando por 28 s.

80. [E]

81. a) 15.225 kcal b) 2,6 10 J

82. [C]

83. a) 77 J b) 115 W

84. [C]

85. a) 3 b) 640 g

86. a) 10 kg b) 2,5 kg

87. [C] 88. [D] 89. [C]

90. a) Q = 32000J. b) 10C.

91. a) O favorecimento da evaporao atravs da

amplificao da superfcie livre da gua.

b) 1150 kJ.

Devido a perda de energia trmica, utilizada para

vaporizar a camada de gua de sua pele.

92. a) Clculo da energia trmica perdida pela gua

para atingir 0C:

Q = m c

Q = 235 . 1,0 . (0 - 25)

Q = - 5.875 cal

Clculo da energia trmica necessria para o

aquecimento at 0C e fuso do gelo:

Q = m c + m L

Q = 63 . 0,5 . [0 - (-18)] + 63 . 80

Q = 5.607 cal

Temos uma "sobra" de 268 cal para o aquecimento

do sistema que gua a 0C.

Q = m c

268 = (63 + 235) . 1,0 . ( - 0)

= 0,9C

Portanto a hiptese 2 fornece um resultado possvel

de ocorrer experimentalmente, nas condies

propostas pelo exerccio.

b) A temperatura de equilbrio seria menor do que

0,9C, pois a temperatura de fuso do gelo funo

decrescente da presso. A massa da substncia que

sofre mudana de fase no muda.

93. a) Q = 2205 J

b) Observe o grfico a seguir:

94. a) Observe o grfico a seguir:

b) Admitindo-se que a "energia desperdiada citada

no enunciado seja o calor fornecido ao sistema para

vaporizar 0,20L de gua, o clculo da quantidade de

calor :

m . Lv = 0,20 . 2300000 = 460000

Q = 460 kJ

95. [D] 96. [D] 97. [D]

98. 18 ==> 16 e 2

99. L = 0,06m = 6 cm.

100. [C] 101. [A] 102. [B]

103. [D] 104. [C] 105. [B]

106. [E] 107. [B]