Lista de Exercicios - Calorimetria

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1. (PUCRJ) Devido a um resfriado, um homem de 80 kg tem temperatura do corpo igual a 39 oC ao invés da temperatura normal de 37 oC. Supondo que o corpo humano seja constituído basicamente de água, qual a quantidade de calor produzido pelo corpo para causar este aumento de temperatura? Calor específico da água = 1 cal/g oC Resp. Q= 80 000.1.2 = 160 Kcal. 2. (PUCSP) Um forno de microondas produz ondas eletromagnéticas que aquecem os alimentos colocados no seu interior ao provocar a agitação e o atrito entre suas moléculas. Se colocarmos no interior do forno um copo com 250g de água a 200C. Quanto tempo será necessário para aquecê -la 1000 C ? Suponha que as microondas produzem 10.000 cal/min na água e despreze a capacidade térmica do copo. (calor específico da água = 1,0 cal /g0C) R: 2 min 3. (UFPR) Num dia frio, uma pessoa deseja aquecer as mãos esfregando uma contra a outra. Suponha que 40% da energia muscular gasta pela pessoa sejam transformados em calor que aquece as mãos. Considere ainda que a massa total aquecida das mãos sejam equivalentes a 100g, que elas tenham um calor específico médio equivalente a 0,80 cal/g. 0C e que sua temperatura média varie de 100C. Determine a energia muscular despendida. R: 2,0.10³ cal 4. (UnB - 90/1) Julgue os itens abaixo: (0) O calor latente de uma substância, numa certa temperatura, é quantidade de calor necessário para elevar a sua temperatura desde o zero absoluto até a temperatura mencionado. (1) Quando se diz que dois sistemas estão em equilíbrio térmico um com o outro, que se indicar que, ligando-se os dois mediante uma conexão diatérmica, não se provoca modificação nos seus estados. (2) Capacidade calorífica de uma substância é o seu calor específico por unidade de massa. (3) Uma modificação quase estática do estado é aquela em que não há troca de calor entre o sistema e a sua vizinhança. (4) Sempre que um corpo quente aquece um corpo frio suas temperaturas variam igualmente. Resposta: Certo - (1) Errado-(0) (2) (3) (4) 5. (UnB 95/1) Em um recipiente que não permite troca de calor com o meio exterior, colocam-se, à pressão de 1 atm, 100g de água a 10ºC de 200g de gelo a -5ºC e aguarda-se até que a mistura atinja o equilíbrio térmico. Julgue os itens abaixo, considerando que o calor específico da água no estado líquido = 1 cal/gºC, que o calor específico do gelo é 0,5 cal/ºC e que o calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g. (0) A temperatura final da mistura é igual a 5ºC. (1) Todo o gelo é derretido.

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1. (PUCRJ) Devido a um resfriado, um homem de 80 kg tem temperatura do corpo igual a 39 oC ao invés da temperatura normal de 37 oC. Supondo que o corpo humano seja constituído basicamente de água, qual a quantidade de calor produzido pelo corpo para causar este aumento de temperatura? Calor específico da água = 1 cal/g oCResp. Q= 80 000.1.2 = 160 Kcal.

2. (PUCSP) Um forno de microondas produz ondas eletromagnéticas que aquecem os alimentos colocados no seu interior ao provocar a agitação e o atrito entre suas moléculas. Se colocarmos no interior do forno um copo com 250g de água a 200C. Quanto tempo será necessário para aquecê -la 1000 C ? Suponha que as microondas produzem 10.000 cal/min na água e despreze a capacidade térmica do copo. (calor específico da água = 1,0 cal /g0C)R: 2 min

3. (UFPR) Num dia frio, uma pessoa deseja aquecer as mãos esfregando uma contra a outra. Suponha que 40% da energia muscular gasta pela pessoa sejam transformados em calor que aquece as mãos. Considere ainda que a massa total aquecida das mãos sejam equivalentes a 100g, que elas tenham um calor específico médio equivalente a 0,80 cal/g. 0C e que sua temperatura média varie de 100C. Determine a energia muscular despendida.R: 2,0.10³ cal

4. (UnB - 90/1) Julgue os itens abaixo: (0) O calor latente de uma substância, numa certa temperatura, é quantidade de calor necessário para elevar a sua temperatura desde o zero absoluto até a temperatura mencionado. (1) Quando se diz que dois sistemas estão em equilíbrio térmico um com o outro, que se indicar que, ligando-se os dois mediante uma conexão diatérmica, não se provoca modificação nos seus estados. (2) Capacidade calorífica de uma substância é o seu calor específico por unidade de massa. (3) Uma modificação quase estática do estado é aquela em que não há troca de calor entre o sistema e a sua vizinhança. (4) Sempre que um corpo quente aquece um corpo frio suas temperaturas variam igualmente. Resposta: Certo - (1) Errado-(0) (2) (3) (4)

5. (UnB 95/1) Em um recipiente que não permite troca de calor com o meio exterior, colocam-se, à pressão de 1 atm, 100g de água a 10ºC de 200g de gelo a -5ºC e aguarda-se até que a mistura atinja o equilíbrio térmico. Julgue os itens abaixo, considerando que o calor específico da água no estado líquido = 1 cal/gºC, que o calor específico do gelo é 0,5 cal/ºC e que o calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g. (0) A temperatura final da mistura é igual a 5ºC. (1) Todo o gelo é derretido. (2) A temperatura final depende apenas das massas de água (líquido), e de gelo e de suas temperaturas no momento em que foram misturadas, uma vez conhecidas as constantes de enunciado. Resposta: certo (2) errado – (0) (1)

6. (Ceeteps-SP) O calor específico de certa área seca vale 0,20 cal/gºC. Com essa informação, analise as firmações seguintes: Para que 20g dessa areia sofram elevação de 10º C em sua temperatura, é necessário o recebimento de 40cal. (0) A capacidade térmica de 50g de areia é 10 cal/ºC. (1) Ao sofrer abaixamento de 2º C em sua temperatura, cada kg de areia libera 400cal. Resposta: certo – todos

7. Julgue os itens seguintes: (0) Em uma garrafa térmica hermeticamente fechada e contendo água fervente, não há saída de calor por convecção. (1) Em um calorímetro contendo 40g de água a 50º C, colocam-se 20g de gelo a 0º C. sabendo –se que o calor latente de fusão do gelo é 80 cal/g e que cágua = 1,0 cal/gºC e cgelo = 0,5 cal/gºC, no equilíbrio térmico, haverá, no calorímetro, 60g de água a 8º C. Resposta: certo – (0) errado (1)

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8. (UFMG) Um cozinheiro quer comprar uma panela que esquente rápida e uniformemente. Ele deve procurar uma panela feita de um material que tenha a) Alto calor específico e alta condutividade térmica. b) Alto calor específico e baixa condutividade térmica. c) Baixo calor específico e alta condutividade térmica. d) Baixo calor específico e baixa condutividade térmica. Resposta: c

9. Assinale com F as afirmações falsas e com V as verdadeiras: Dados: calor latente de fusão do gelo: 80 cal/g. (1) Para elevar a temperatura de 10 gramas de gelo a 0ºC para água 80ºC devemos fornecer 1,6 kcal. (2) O calor específico de uma substância é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1g dessa substância de 1 grau. (3) Para aumentar iguais de temperaturas, a quantidade de calor a ser fornecida é proporcional à massa do corpo a ser aquecido. (4) Sempre que um corpo quente aquece um corpo frio suas temperaturas variam igualmente. (5) Ebulição é a passagem do estado gasoso para o líquido. (6) Só há transferência de energia térmica entre dois corpos se entre eles houver diferença de temperatura. (7) Pode-se adicionar calor a uma substância sem se fazer com que a temperatura aumentar. (8) A grandeza física que indica o nível de energia das moléculas de um corpo chama-se calor específico. Resposta: FVVFFVVF

10. O calor sensível está ligado diretamente à variação da temperatura. Já o Calor latente está ligado à energia térmica que transforma em energia potencial de agregação. Essa transformação altera o arranjo físico, provocando uma mudança de estado. Imagine um recipiente contendo gelo a 0ºC. Se essa massa receber calor, notaremos com o passar do tempo, o gelo se transforma em água (líquido), mas não varia a temperatura durante toda a fusão. Qual a quantidade de calor (em kcal) necessária para transformar 100g de gelo a -20ºC em água a 60ºC? Dados: - calor específico do gelo: 0,5 cal/gºC. - calor latente de fusão do gelo: 80 cal/g. - calor específico da água: 1,0 cal/gºC. Resposta: 15kcal

11. Uma peça de ferro de 50 g tem temperatura de 10o C. Qual é o calor necessário para aquecê-la até 80o C? (calor específico do ferro: c = 0,11 cal/ g. oC )

12. Qual a quantidade de calor que 50 g de gelo a -20o C precisam receber para se transformar em água a 40o C? Dado: cgelo = 0,5 cal/g. oC; cágua = 1 cal/g. oC; é LF = 80 cal/g.

13. Têm-se 20 g de gelo a -10o C. Qual a quantidade de calor que se deve fornecer ao gelo para que ele se transforme em água a 20o C? Dado: cgelo = 0,5 cal/g. oC; cágua = 1 cal/g. oC; é LF = 80 cal/g.

14. Quanto de calor será necessário para levar 100 g de água a 50o C para vapor d' água a 100o C? LV = 540 cal/g.

15. Qual a quantidade de calor necessário para transformar água a 50ºC em 20g de gelo a -10ºC? Dados: calor específico do gelo = 0,5cal/gºC; calor específico da água = 1 cal/gºC; calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g.

16. O gráfico a seguir é a curva de aquecimento de 10g de uma substância, à pressão de 1 atm.

a) Determine o calor específico da substância na fase sólida, líquida e gasosa.

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b) Determine o calor latente de fusão e vaporização da substância.

17. O gráfico a seguir representa a temperatura de uma amostra de massa 20 g de determinada substância, inicialmente no estado sólido, em função da quantidade de calor que ela absorve. Com base nessas informações, marque a alternativa correta.

a) O calor latente de fusão da substância é igual a 30 cal/g.b) O calor específico na fase sólida é maior do que o calor específico

da fase líquida.c) A temperatura de fusão da substância é de 300 °C.d) O calor específico na fase líquida da substância vale 1,0 cal.g¢.°C.-

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