Aula 07

Capacidade Térmica É definida como a razão entre a quantidade de calor recebida ou retirada de um corpo e a variação de temperatura sofrida por este.

Calor Específico É a quantidade de calor, característica de cada substância, necessária para que 1g de substância sofra variação de temperatura de 1°C. Por exemplo, o calor específico do ferro é aproximadamente 0,11cal/g.°C, isto é, 1g de ferro necessita de 0,11cal para elevar sua temperatura de 1°C.

Equação Fundamental da Calorimetria

Q = m.c.ΔT

Quantidade de Calor Latente

Q = m.L

Mudança de fase

No diagrama abaixo, a quantidade de calor cedida a um corpo que ora eleva sua temperatura (calor sensível – A para B, C para D e E para F), ora muda de fase (calor latente – patamares B para C e D para E)

Princípio da Igualdade das Trocas de Calor

Equilíbrio Térmico

QA < 0 (cede calor) + QB > 0 (recebe calor) = 0

Exercícios

01 - No gráfico a seguir, a temperatura em função do tempo, de um corpo que está sendo aquecido e que absorve 20cal/s.

A capacidade térmica do corpo é

a) 20 cal/0C

b) 30 cal/0C

c) 40 cal/0C

d) 50 cal/0C

e) 60 cal/0C

02 - Quando dois corpos de tamanhos diferentes estão em contato e em equilíbrio térmico, ambos isolados do meio ambiente, é correto afirmar que:

a) o corpo maior é o mais quente.

b) o corpo menor é o mais quente.

c) ambos possuem a mesma temperatura.

d) o corpo maior cede calor para o corpo menor.

e) o corpo menor cede calor para o corpo maior.

03 - Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.

Em um forno de micro-ondas, são colocados 250 ml de água à temperatura de 20 °C. Após 2 minutos, a água atinge a temperatura de 100 °C. A energia necessária para essa elevação de temperatura da água da água é ________. Considerando-se que a potência de energia elétrica consumida pelo forno é de 1400 W, a eficiência atingida no processo de aquecimento da água é de _______.(Dados: o calor específico da água é 4,2 kJ/kg. °C, e a densidade da água é 1,0 kg/l.)

a) 3,36 kJ - 10%

b) 3,36 kJ - 12%

c) 8,4 kJ - 5%

d) 84,0 kJ - 3%

e) 84,0 kJ - 50%

04 - Um sistema consiste em um cubo de 10 g de gelo, inicialmente à temperatura de 0ºC. Esse sistema passa a receber calor proveniente de uma fonte térmica e, ao fim de algum tempo, está transformado em uma massa de 10 g de água a 20ºC. Qual foi a quantidade de energia transferida ao sistema durante a transformação?

(Dados: calor de fusão do gelo = 334,4 J/g; calor específico da água = 4,18 J/(gºC)

a) 418 J

b) 836 J

c) 4,18 kJ

d) 6,77 kJ

e) 8,36 kJ

05 - Uma fonte térmica, de potência constante e igual a 20cal/s, fornece calor a um corpo sólido de massa 100g. A variação de temperatura š do corpo em função do tempo t é dada pelo gráfico a seguir.

O calor específico da substância que constitui o corpo, no estado líquido, em cal/g°C, vale.

a) 0,05

b) 0,10

c) 0,20

d) 0,30

e) 0,40

Gabarito

1 – D 2 – C 3 – E 4 – C 5 – B