Pré-vestibular Popular da Engenharia da UFF

LISTA 6 - Física II – Profª: Priscila Camargo

1. Três amostras de um mesmo líquido são introduzidas

num calorímetro adiabático de capacidade térmica

desprezível: uma de 12g a 25ºC, outra de 18g a 15°C

e a terceira de 30g a 5°C. Calcule a temperatura do

líquido quando se estabelecer o equilíbrio térmico no

interior do calorímetro.

2. Uma certa massa m de gelo a 0ºC é misturada com

uma massa 2m de água a uma temperatura T.

Sabendo-se que o calor latente de fusão do gelo =

80cal/g; e que o calor específico da água 1,0cal/gºC, o

equilíbrio térmico será obtido com o sistema sendo

constituído apenas de água (líquida) a 0ºC, no caso de

a temperatura inicial (T) da água ser igual a:

a) 10ºC b) 20ºC c) 40ºC d) 60ºC e) 80ºC

3. Em um recipiente termicamente isolado são

misturados 100g de água a 8ºC com 200g de água a

20ºC. A temperatura final de equilíbrio será igual a:

a) 10ºC b) 14°C c) 15ºC d) 16°C e) 20ºC

4. Um rapaz deseja tomar banho de banheira com água a

temperatura de 30°C, misturando água quente com

água fria. Inicialmente, ele coloca na banheira 100

litros de água fria a 20°C. Desprezando a capacidade

térmica da banheira e a perda de calor da água,

pergunta-se:

a) Quantos litros de água quente, a 50°C, ele deve

colocar na banheira?

b) Se a vazão da torneira de água quente é de 0,20

litros/seg, durante quanto tempo a torneira deverá

ficar aberta?

5. Um estudante de física, para medir

experimentalmente o calor específico de um metal,

operou da seguinte forma:

Colocou 100g do metal, aquecido inicialmente a

100°C no interior de um recipiente isolado, feito do

mesmo metal e de massa 200g, que continha no seu

interior 500g de água a 17,3°C. Constatou então que a

temperatura de equilíbrio térmico era de 22,7°C.

Considerando os procedimentos descritos e os

resultados registrados, indique que valor o estudante

determinou para o calor específico do metal.

6. Dispondo de dois calorímetros de capacidades

térmicas desprezíveis, um estudante, se propõe

realizar uma experiência, coloca 200g de água a 27°C

em cada um dos calorímetros. Adiciona ao primeiro

calorímetro 10g de gelo a 0°C, e ao segundo, 10g de

água a 0°C. Depois de algum tempo, mede a

temperatura de cada calorímetro. Calcule os valores

medidos.

Dados: calor latente de fusão do gelo = 80cal/g

calor específico do gelo = 0,5cal/g

calor específico da água = 1,0cal/g°C.

7. Misturam-se num calorímetro de capacidade térmica

desprezível massas iguais de gelo a 0° e vapor d'água

a 100°C. Sabendo-se que o calor de fusão do gelo é

80cal/g, e que o calor de condensação do vapor é

540cal/g e que o calor específico da água é

1,0cal/g°C, calcule a temperatura do equilíbrio

térmico.

8. Dois corpos, A e B, inicialmente às temperaturas tA =

90°C e tB = 20°C, são postos em contato isolados

termicamente do meio ambiente. Eles atingem o

equilíbrio térmico à temperatura de 45°C. Nessas

condições, podemos afirmar que o corpo A:

a) cedeu uma quantidade de calor maior do que a

absorvida por B.

b) tem uma capacidade térmica menor do que a de B.

c) tem calor específico menor do que o de B.

d) tem massa menor que a de B.

e) cedeu metade da quantidade de calor que possuía

para B.

9. Uma tigela de alumínio com 180g de massa contém

90g de água a 0°C em equilíbrio térmico.

Fornecendo-se calor igual a 18kcal ao sistema, eleva-

se a temperatura deste a 100°C, iniciando-se a

ebulição.

Dados: calor específico da água = 1cal/g°C

calor latente de vaporização da água= 540cal/g

calor específico do alumínio = 0,2cal/g°C

10. Uma barra de ferro com 800g de massa, 0,5m de

comprimento, submetida à temperatura de 130°C é

colocada em um reservatório termicamente isolado

que contém 400g de água a 10°C.

Dados: calor específico da água = 1cal/g°C

calor específico do ferro = 0,1cal/g°C

coeficiente de dilatação linear do ferro = 12X

10-6

°C-1

Ao ser atingido o equilíbrio térmico, o comprimento

dessa barra terá se reduzido de:

a) 0,6mm b) 1,2mm c) 60mm d) 0,3mm e) 30mm

11. Um técnico utilizando uma fonte térmica de potência

eficaz igual a 100W, realiza uma experiência para

determinar a quantidade de energia necessária para

fundir completamente 100g de chumbo, a partir da

temperatura de 27°C. Ele anota os dados da variação

da temperatura em função do tempo, ao longo da

experiência, e constrói o gráfico abaixo:

Se o chumbo tem calor específico igual a 0,13 J/g ºC

e calor latente de fusão igual a 25 J/g, então o instante

T do gráfico, em segundos, e a energia total

consumida, em joules, correspondem,

respectivamente, a:

(A) 25 e 2.500

(B) 39 e 3.900

(C) 25 e 5.200

(D) 39 e 6.400