fsicatermofsicaQUESTES DE VESTIBULARES 2010.1 (1o semestre) 2010.2 (2o semestre)

sumriotermmetros e escalas termomtricasVESTIBULARES 2010.1 .................................................................................................................................................................. 2 VESTIBULARES 2010.2 .................................................................................................................................................................. 3

calor sensvelVESTIBULARES 2010.1 .................................................................................................................................................................. 4 VESTIBULARES 2010.2 .................................................................................................................................................................. 8

calor latenteVESTIBULARES 2010.1 ................................................................................................................................................................ 10 VESTIBULARES 2010.2 ................................................................................................................................................................ 14

sistema termicamente isoladoVESTIBULARES 2010.1 ................................................................................................................................................................ 15 VESTIBULARES 2010.2 ................................................................................................................................................................ 17

transmisso de calorVESTIBULARES 2010.1 ................................................................................................................................................................ 18 VESTIBULARES 2010.2 ................................................................................................................................................................ 21

dilatao trmicaVESTIBULARES 2010.1 ................................................................................................................................................................ 22 VESTIBULARES 2010.2 ................................................................................................................................................................ 26

transformaes gasosasVESTIBULARES 2010.1 ................................................................................................................................................................ 28 VESTIBULARES 2010.2 ................................................................................................................................................................ 31

trabalho da fora de pressoVESTIBULARES 2010.1 ................................................................................................................................................................ 32 VESTIBULARES 2010.2 ................................................................................................................................................................ 33

leis da termodinmicaVESTIBULARES 2010.1 ................................................................................................................................................................ 34 VESTIBULARES 2010.2 ................................................................................................................................................................ 42

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tpico 1: termmetros e escalas termomtricasVESTIBULARES 2010.1 (PUC/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: A Dona Maria do Desespero tem um filho chamado Pedrinho, que apresentava os sintomas caractersticos da gripe causada pelo vrus H1N1: tosse, dor de garganta, dor nas articulaes e suspeita de febre. Para saber a temperatura corporal do filho, pegou seu termmetro digital, entretanto, a pilha do termmetro tinha se esgotado. Como segunda alternativa, resolveu utilizar o termmetro de mercrio da vov, porm, constatou que a escala do termmetro tinha se apagado com o tempo, sobrando apenas a temperatura mnima da escala 35 C e a temperatura mxima de 42 C. Lembrou-se, ento, de suas aulas de Termometria do Ensino Mdio. Primeiro ela mediu a distncia entre as temperaturas mnima e mxima e observou h = 10 cm. Em seguida, colocou o termmetro embaixo do brao do filho, esperou o equilbrio trmico e, com uma rgua, mediu a altura da coluna de mercrio a partir da temperatura de 35 C, ao que encontrou h = 5 cm. Com base no texto, assinale a alternativa CORRETA. *a) Pedrinho estava com febre, pois sua temperatura era de 38,5 C. b) Pedrinho no estava com febre, pois sua temperatura era de 36,5 C. c) Uma variao de 0,7 C corresponde a um deslocamento de 0,1 cm na coluna de mercrio. d) Se a altura da coluna de mercrio fosse h = 2 cm a temperatura correspondente seria de 34 C. e) No possvel estabelecer uma relao entre a altura da coluna de mercrio com a escala termomtrica. (UNESP-2010.1) - ALTERNATIVA: E Um termoscpio um dispositivo experimental, como o mostrado na figura, capaz de indicar a temperatura a partir da variao da altura da coluna de um lquido que existe dentro dele. Um aluno verificou que, quando a temperatura na qual o termoscpio estava submetido era de 10 C, ele indicava uma altura de 5 mm. Percebeu ainda que, quando a altura havia aumentado para 25 mm, a temperatura era de 15 C. Quando a temperatura for de 20 C, a altura da coluna de lquido, em mm, ser de a) 25. b) 30. c) 35. d) 40. *e) 45. (UFPB-2010.1) - ALTERNATIVA: A Durante uma temporada de frias na casa de praia, em certa noite, o filho caula comea a apresentar um quadro febril preocupante. A me, para saber, com exatido, a temperatura dele, usa um velho termmetro de mercrio, que no mais apresenta com nitidez os nmeros referentes escala de temperatura em graus Celsius. Para resolver esse problema e aferir com preciso a temperatura do filho, a me decide graduar novamente a escala do termmetro usando como pontos fixos as temperaturas do gelo e do vapor da gua. Os valores que ela obtm so: 5 cm para o gelo e 25 cm para o vapor. Com essas aferies em mos, a me coloca o termmetro no filho e observa que a coluna de mercrio para de crescer quando atinge a marca de 13 cm. Com base nesse dado, a me conclui que a temperatura do filho de: *a) 40,0 C d) 38,5 C b) 39,5 C e) 38,0 C c) 39,0 C

(PUC/RJ-2010.1) - ALTERNATIVA: D Temperaturas podem ser medidas em graus Celsius (C) ou Fahrenheit (F). Elas tm uma proporo linear entre si. Temos: 32 F = 0 C; 20 C = 68 F. Qual a temperatura em que ambos os valores so iguais? a) 40 b) 20 c) 100 *d) 40 e) 0 (MACKENZIE/SP-2010.1) - ALTERNATIVA: B Um termmetro graduado na escala Celsius (C) colocado juntamente com dois outros, graduados nas escalas arbitrrias A (A) e B (B), em uma vasilha contendo gelo (gua no estado slido) em ponto de fuso, ao nvel do mar. Em seguida, ainda ao nvel do mar, os mesmos termmetros so colocados em uma outra vasilha, contendo gua em ebulio, at atingirem o equilbrio trmico. As medidas das temperaturas, em cada uma das experincias, esto indicadas nas figuras 1 e 2, respectivamente.

Para uma outra situao, na qual o termmetro graduado na escala A indica 17A, o termmetro graduado na escala B e o graduado na escala Celsius indicaro, respectivamente, a) 0B e 7C d) 10B e 27C *b) 0B e 10C e) 17B e 10C c) 10B e 17C (VUNESP/UFTM-2010.1) - ALTERNATIVA: D Um casal de norte-americanos visitou a Bahia e experimentou o tradicional acaraj, aprendendo que l, quente, alm do que se espera para essa palavra, pode ser traduzido como muuuuito apimentado! De qualquer modo, gostaram dessa comida, gostaram tanto, que pediram a receita. Para a verso apimentada da palavra quente, no tiveram dificuldades para a traduo, entretanto, para expressar a temperatura de 200 C na qual os bolinhos eram fritos, tiveram que realizar uma converso, encontrando o valor em Fahrenheit, correspondente a a) 93 F. *d) 392 F. b) 168 F. e) 414 F. c) 302 F. (UCS/RS-2010.1) - ALTERNATIVA: A Se determinada substncia em estado gasoso expande ou contrai seu volume em 1 unidade de medida cada vez que sua temperatura aumenta ou diminui, tambm em 1 unidade de medida, pode-se, baseado apenas nessa informao, utilizar essa substncia para construir um(a) *a) termmetro. b) balana. c) paqumetro. d) macaco hidrulico. e) bssola. (CEFET/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: C Nos pontos de fuso e de ebulio da gua, as colunas lquidas de um termmetro de mercrio valem, respectivamente, 10,0 cm e 25,0 cm. Para a temperatura de 33,3 C, a altura aproximada dessa coluna, em centmetros, vale Dados: Temperatura de fuso da gua = 0C Temperatura de ebulio da gua = 100C a) 5,00. *c) 15,0. b) 10,0. d) 20,0.

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(CESGRANRIO/RJ-2010.1) - ALTERNATIVA: B Duas escalas termomtricas E1 e E2 foram criadas. Na escala E1, o ponto de fuso do gelo sob presso de 1 atm (ponto de gelo) corresponde a + 12 e o ponto de ebulio da gua sob presso de 1 atm (ponto de vapor) corresponde a + 87. Na escala E2, o ponto de gelo + 24. Os nmeros x e y so, respectivamente, as medidas nas escalas E1 e E2 correspondentes a 16 C. Se os nmeros 16, x e y formam, nessa ordem, uma Progresso Geomtrica, o ponto de vapor na escala E2 a) 120 *b) 99 c) 78 d) 64 e) 57 (VUNESP/UNICASTELO-2010.1) - ALTERNATIVA: C O grfico dado relaciona a escala Celsius com a escala termomtrica inventada pelo fsico escocs Willian John Macqorn Rankine (1820 1872). A temperatura, na escala Rankine, correspondente a 20 C, a) 492 R. b) 512 R. *c) 528 R. d) 626 R. e) 650 R.

VESTIBULARES 2010.2 (UFPR-2010.2) - QUESTO ANULADA (RESPOSTA: 82A) Alberto construiu um termmetro analgico para a feira de cincias de seu colgio. Sua escala apresenta valores para o ponto do gelo (PG) = 10A e para o ponto do vapor (PV) = 190A. Em uma tarde de vero, em que a temperatura medida com um termmetro Celsius seja de 40 C, a marcao no termmetro de Alberto ser de: a) 28A. d) 39A. b) 40A. e) 56A. c) 46A. (PUC/SP-2010.2) - ALTERNATIVA: B No LHC (Grande Colisor de Hdrons), as partculas vo correr umas contra as outras em um tnel de 27 km de extenso, que tem algumas partes refriadas a 271,25 C. Os resultados oriundos dessas colises, entretanto, vo seguir pelo mundo todo. A grade do LHC ter 60 mil computadores. O objetivo da construo do complexo franco-suio, que custou US$ 10 bilhes e administrado pelo Cem (Organizao Europeia de Pesquisa Nuclear, na sigla em francs), revolucionar a forma de se enxergar o Universo. A temperatura citada no texto, expressa nas escalas fahrenheit e kelvin, equivale, respectivamente, aos valores aproximados de: a) 456 e 544 d) 520 e 2 *b) 456 e 2 e) 456 e 2 c) 520 e 544 (CEFET/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: A O grfico abaixo mostra como esto relacionadas as escalas termomtricas Celsius e Farenheit.

No inverno, a temperatura, na cidade de Nova York, chega a atingir o valor de 10,4 F. Na escala Celsius, esse valor corresponde a *a) 12,0. b) 13,6. c) 38,9. d) 42,0. (UCS/RS-2010.2) - ALTERNATIVA: A Um viajante brasileiro entra numa cafeteria nos EUA para pedir um caf preto aquecido at 80 C. Ele deve fazer o pedido na escala termomtrica usual daquele pas, que no graus centgrados. A temperatura do caf solicitada dever ser de *a) 176 F. d) 32 F. b) 56 K. e) 80 K. c) 321 F. (VUNESP/FTT-2010.2) - ALTERNATIVA: D Segundo o francs Georges Claude, uma diferena de temperatura de 18 C entre as guas quentes superficiais e as guas frias profundas poderia fazer se mover uma substncia que, ao passar por uma turbina, poderia produzir energia eltrica. Uma variao de temperatura correspondente a essa seria sofrida por uma massa gasosa que, na escala Kelvin, tivesse sua temperatura variando de a) 392 a 420. b) 312 a 320. c) 273 a 288. *d) 195 a 213. e) 190 a 210.

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tpico 2: calor sensvelVESTIBULARES 2010.1 (UEPG/PR-2010.1) - RESPOSTA OFICIAL: SOMA = 18 (02+16) A temperatura uma das grandezas fsicas mais conhecidas dos leigos. Todos os dias boletins meteorolgicos so divulgados anunciando as provveis temperaturas mxima e mnima do perodo. A grande maioria da populao conhece o termmetro e tem o seu prprio conceito sobre temperatura. Sobre temperatura e termmetros, assinale o que for correto. 01) A fixao de uma escala de temperatura deve estar associada a uma propriedade fsica que, em geral, varia arbitrariamente com a temperatura. 02) Grau arbitrrio a variao de temperatura que provoca na propriedade termomtrica uma variao correspondente a uma unidade da variao que esta mesma propriedade sofre quando o termmetro levado do ponto de fuso at o ponto de ebulio da gua. 04) Temperatura uma medida da quantidade de calor de um corpo. 08) A gua uma excelente substncia termomtrica, dada a sua abundncia no meio ambiente. 16) Dois ou mais sistemas fsicos, colocados em contato e isolados de influncias externas, tendem para um estado de equilbrio trmico, que caracterizado por uma uniformidade na temperatura dos sistemas. OBS.: Com relao a afirmao 02, os pontos fixos no necessariamente precisam ser os pontos de fuso do gelo e de elbulio da gua. (UERJ-2010.1) - ALTERNATIVA: D A tabela abaixo mostra apenas alguns valores, omitindo outros, para trs grandezas associadas a cinco diferentes objetos slidos: massa; calor especfico; energia recebida ao sofrer um aumento de temperatura de 10 C.

(UERJ-2010.1) - ALTERNATIVA - 42.B e 43.BUTILIZE AS INFORMAES A SEGUIR PARA RESPONDER S QUESTES DE NME-

42 E 43. A tabela abaixo mostra a quantidade de alguns dispositivos eltricos de uma casa, a potncia consumida por cada um deles e o tempo efetivo de uso dirio no vero.ROS

Considere os seguintes valores: densidade absoluta da gua: 1,0 g/cm3 calor especfico da gua: 1,0 cal.g1.C1 1 cal = 4,2 J custo de 1 kWh = R$ 0,50

42. Durante 30 dias do vero, o gasto total com esses dispositivos, em reais, cerca de: a) 234 *b) 513 c) 666 d) 1026

43. No inverno, diariamente, um aquecedor eltrico utilizadopara elevar a temperatura de 120 litros de gua em 30 C. Durante 30 dias do inverno, o gasto total com este dispositivo, em reais, cerca de: a) 48 *b) 63 c) 96 d) 126 (UDESC-2010.1) - ALTERNATIVA: E Um sistema para aquecer gua, usando energia solar, instalado em uma casa para fornecer 400 L de gua quente a 60 C durante um dia. A gua fornecida para casa a 15 C e a potncia mdia por unidade de rea dos raios solares 130 W/m2. A rea da superfcie dos painis solares necessrios : (Considere 1 cal = 4,2 J) a) 9,50 m2 d) 25,0 m2 2 b) 7,56 m *e) 6,73 m2 2 c) 2,00 m (FUVEST/SP-2010.1) - ALTERNATIVA: B Energia trmica, obtida a partir da converso de energia solar, pode ser armazenada em grandes recipientes isolados, contendo sais fundidos em altas temperaturas. Para isso, pode-se utilizar o sal nitrato de sdio (NaNO3), aumentando sua temperatura de 300 C para 550 C, fazendo-se assim uma reserva para perodos sem insolao. Essa energia armazenada poder ser recuperada, com a temperatura do sal retornando a 300 C. Para armazenar a mesma quantidade de energia que seria obtida com a queima de 1 L de gasolina, necessita-se de uma massa de NaNO3 igual a a) 4,32 kg. Poder calorfico da gasolina = 3,6107 J/L *b) 120 kg. c) 240 kg. Calor especfico do NaNO3 = 1,2 103 J/kg.C 4 d) 310 kg. e) 3,6104 kg.

A alternativa que indica, respectivamente, o objeto de maior massa, o de maior calor especfico e o que recebeu maior quantidade de calor : a) I, III e IV b) I, II e IV c) II, IV e V *d) II, V e IV (UFRGS/RS-2010.1) - ALTERNATIVA: D Um corpo de alumnio e outro de ferro possuem massas mAl e mFe respectivamente. Considere que o calor especfico do alumnio o dobro do calor especfico do ferro. Se os dois corpos, ao receberem a mesma quantidade de calor Q, sofrem a mesma variao de temperatura T, as massas dos corpos so tais que a) mAl = 4mFe. b) mAl = 2mFe. c) mAl = mFe. *d) mAl = mFe / 2. e) mAl = mFe / 4.

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(ENEM-2009 [prova anulada]) - ALTERNATIVA: C Em grandes metrpoles, devido a mudanas na superfcie terrestre asfalto e concreto em execesso, por exemplo formamse ilhas de calor. A resposta da atmosfera a esse fenmeno a precipitao convectiva. Isso explica a violncia das chuvas em So Paulo, onde as ilhas de calor chegam a ter 2 a 3 graus centgrados de diferena em relao ao seu entorno.Revista Terra da Gente. Ano 5, n 60, Abril 2009 (adaptado).

As caractersticas fsicas, tanto do material como da estrutura projetada de uma edificao, so a base para compreenso de resposta daquela tecnologia construtiva em termos de conforto ambiental. Nas mesmas condies ambientais (temperatura, umidade e presso), uma quadra ter melhor conforto trmico se a) pavimentada com material de baixo calor especfico, pois quanto menor o calor especfico de determinado material, menor ser a variao trmica sofrida pelo mesmo ao receber determinada quantidade de calor. b) pavimentada com material de baixa capacidade trmica, pois quanto menor a capacidade trmica de determinada estrutura, menor ser a variao trmica sofrida por ela ao receber determinada quantidade de calor. *c) pavimentada com material de alta capacidade trmica, pois quanto maior a capacidade trmica de determinada estrutura, menor ser a variao trmica sofrida por ela ao receber determinada quandidade de calor. d) possuir um sistema de vaporizao, pois ambientes mais midos permitem uma mudana de temperatura lenta, j que o vapor dgua possui capacidade de armazenar calor sem grandes alteraes trmicas, devido ao baixo calor especfico da gua (em relao madeira, por exemplo). e) possuir um sistema de suco do vapor dgua, pois ambientes mais secos permitem uma mudana de temperatura lenta, j que o vapor dgua possui capacidade de armazenar calor sem grandes alteraes trmicas, devido ao baixo calor especfico da gua (em relao madeira, por exemplo). 35 cm ((VUNESP/UFSCar-2010.1) - RESPOSTA: a) b) T = 7,5 102 C Estima-se que hoje em dia o Brasil tenha cerca de 160 milhes de telefones celulares em operao. Esses aparelhos to populares utilizam a radiao na frequncia das micro-ondas para enviar e receber as informaes das chamadas telefnicas.

(UEL/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: C Segundo as unidades convencionais usadas na Fsica Nuclear, a energia liberada na bomba lanada sobre a cidade de Hiroshima foi de 15 kton. Sabendo que 1 kton corresponde a 1012 calorias e considerando que toda a energia liberada pela bomba seja usada para aquecer a gua do Lago Igap I de Londrina, cujo volume , aproximadamente, 5108 litros, e que a temperatura inicial de 25 C, a temperatura final da gua do lago ser de Dado: Calor especfico da gua: 1 cal/gC a) 30 C b) 45 C *c) 55 C d) 65 C e) 95 C (UFPB-2010.1) - RESPOSTA: I, II e V Uma maneira bastante prtica e rpida de aquecer gua atravs de um aquecedor eltrico de nome popular mergulho. Uma dona de casa costuma usar um mergulho que fornece 25 kcal de energia por minuto, para aquecer gua. Desprezando o calor absorvido pelo recipiente que contm a gua e o calor perdido para a atmosfera, identifique as afirmativas corretas: (Dados: cg = 1,00 cal / gC e dg = 1,00 kg/L) I. O mergulho gasta 3 minutos para elevar, de 25 C at 100 C, a temperatura de um litro de gua. II. O mergulho gasta 3 minutos para elevar, de 25 C at 50 C, a temperatura de trs litros de gua. III. O mergulho gasta 6 minutos para elevar, de 25 C at 100 C, a temperatura de um litro de uma determinada substncia lquida, cujo calor especfico igual metade do calor especfico da gua, porm de igual densidade. IV. O mergulho gasta meio minuto para elevar, de 20 C at 45 C, a temperatura de um litro de gua. V. O mergulho leva um minuto para elevar em 50 C a temperatura de uma determinada substncia de capacidade trmica 5 101 kcal/C. (UDESC-2010.1) - RESPOSTA: a) 350 106 W b) 1 105 L/s c) 1 102 m/s Uma usina termoeltrica alimentada pela queima de carvo produz uma potncia mecnica de 140 x 106 W, com uma eficincia trmica de 40 %. Dados: cgua = 4,2 J/(gC) e dgua = 1 kg/L. a) Determine a taxa de fornecimento de calor decorrente da queima do carvo. b) O calor rejeitado fornecido para gua de um rio cuja temperatura no deve aumentar mais do que 5 C. Determine o volume de gua necessrio por segundo. c) A usina est funcionando com metade da capacidade. Determine a velocidade de escoamento da gua (considere a seo reta retangular do rio com profundidade de 10 m e largura 50 m). (FGV/SP-2010.1) - ALTERNATIVA: E A primeira coisa que o vendedor de churros providencia o aquecimento dos 4 litros de leo de fritura que cabem em sua fritadeira. A partir de 20 C, levam-se 12 minutos para que a temperatura do leo chegue a 200 C, aquecimento obtido por um nico queimador (boca de fogo), de fluxo constante, instalado em seu carrinho. Admitindo que 80% do calor proveniente do queimador seja efetivamente utilizado no aquecimento do leo, pode-se determinar que o fluxo de energia trmica proveniente desse pequeno fogo, em kcal/h, , aproximadamente, Dados: densidade do leo = 0,9 kg/L calor especfico do leo = 0,5 cal/(g.C) a) 4 000. b) 3 500. c) 3 000. d) 2 500. *e) 2 000.

a) A empresa Darkness de telefonia opera a uma frequncia de 850 MHz. Calcule o comprimento de onda utilizado pela operadora de telefonia, sabendo que as ondas eletromagnticas se propagam com a velocidade da luz (c = 3,0 108 m/s). b) Considere um aparelho celular que emite 1 W de potncia quando em funcionamento. Um grupo de pesquisadores deseja estudar o quanto esse aparelho celular provoca de aquecimento na cabea dos seus usurios. Para tanto, realizam uma simulao num laboratrio: enchem uma bexiga de festa, de massa desprezvel, com um dado lquido, tal que o conjunto (bexiga + lquido) tenha massa de 2 kg. Em seguida, ligam o telefone celular, encostado no conjunto, pelo tempo total de 9 minutos. Faa uma estimativa da elevao da temperatura do conjunto, aps esse intervalo de tempo, considerando que a potncia emitida pelo aparelho celular seja absorvida pelo conjunto. Dado: O calor especfico do lquido utilizado na simulao de 3,6 J/(g.C).

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(VUNESP/FAMECA-2010.1) - RESPOSTA: a) P = 1,0 kcal/s b) T = 32,5 C Uma tcnica utilizada pelos pediatras para baixar a temperatura do corpo de crianas, banh-las por imerso em gua fria. Imagine uma criana com febre de 40 C que, aps o banho, tem sua temperatura diminuda, em 10 min, para um valor considerado normal. Ela ficou imersa em 60 litros de gua cuja temperatura aumentou de 20 C para 30 C nesse intervalo de tempo. O calor especfico da gua de 1,0 cal/(g.C) e sua densidade de 1,0 kg/L. Despreze as perdas para o ambiente e determine a) a quantidade de calor mdia liberada pelo corpo da criana a cada segundo. b) a temperatura final atingida por 80 litros de leo, a 20 C iniciais, se fossem utilizados no lugar da gua. Dados: calor especfico do leo = 0,75 cal/(g.C) e densidade do leo = 0,80 g/cm3. (MACKENZIE/SP-2010.1) - ALTERNATIVA: C Paulo comprou um aquecedor eltrico, de especificaes 5 000 W 220 V, provido de um reservatrio de volume 100 litros. Seu rendimento 80 %. Estando completamente cheio com gua e ligado corretamente, o tempo necessrio para se aquecer essa gua de 20 C Dados: a) 15 minutos b) 28 minutos massa especfica da gua = 1 g/cm3 *c) 35 minutos calor especfico da gua = 1 cal/(g.C) d) 45 minutos 1 cal = 4,2 J e) 90 minutos (SENAC/SP-2010.1) - ALTERNATIVA: C Em uma pista de esqui nos Alpes um atleta de massa 80 kg desce pela encosta da montanha, passando por um ponto A com velocidade de 20 m/s e por outro ponto B, situado em um nvel horizontal 80 m abaixo do nvel do ponto A, com velocidade de 40 m/s. Parte de sua energia mecnica dissipada em forma de calor. Caso pudssemos aproveitar a energia mecnica dissipada nessa descida para aquecer 200 g de gua lquida, a elevao da temperatura da gua seria, em C, (Adote: g = 10 m/s2 e cgua = 4 103 J/kg C) a) 5 d) 40 b) 10 e) 50 *c) 20 (UEPG/PR-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 22 (02+04+16) OBS.: A RESPOSTA OFICIAL INCLUI O ITEM 08 COMO CORRETO. Trs amostras de diferentes materiais so sujeitas a um experimento que consiste em, com auxlio de uma fonte trmica, transferir calor para as amostras. Os calores especficos e as massas das amostras so indicados no quadro abaixo e durante o experimento no h mudana de estado fsico. Sobre as concluses desse experimento, assinale o que for correto.

(PUC/RS-2010.1) - ALTERNATIVA: C Leia as informaes a seguir, e analise as afirmativas. Pensando em tomar chimarro, um gacho usa um ebulidor (ou resistncia eltrica) para aquecer 1,0 kg de gua, de 30C at 80C. O ebulidor foi conectado a uma tenso de 100 V. O processo de aquecimento acontece em 10 minutos. Considera-se que o calor especfico da gua 4,2 103 J/(kgC). Sobre o processo descrito acima, afirma-se: I. A energia absorvida pela gua no processo de 2,1 105 J. II. Desprezando quaisquer trocas de energia, a no ser as que ocorrem entre a gua e o ebulidor, a potncia eltrica requerida pelo ebulidor de 2,1 104 W. III. A resistncia eltrica do ebulidor maior do que 2,5 101 . A(s) afirmativa(s) correta(s) /so a) II, apenas. b) I e II, apenas. *c) I e III, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III.

(UERJ-2010.1) - RESPOSTA: Cinco capitais O grfico a seguir assinala a mdia das temperaturas mnimas e mximas nas capitais de alguns pases europeus, medidas em graus Celsius.

Adaptado de Factos e nmeros essenciais sobre a Europa e os europeus. Luxemburgo: Servio das Publicaes Oficiais das Comunidades Europeias, 2006.

Considere a necessidade de aquecer 500 g de gua de 0 C at a temperatura mdia mxima de cada uma das capitais. Determine em quantas dessas capitais so necessrias mais de 12 kcal para esse aquecimento. Dado: calor especfico da gua = 1,0 cal/(gC)

01) Se a mesma quantidade de calor, Q, for cedida para as amostras a e b, ento = 2 a. b 02) Se as amostras b e c sofrem a mesma variao de temperatura, ento Qb = 1,2 Qc. 04) Se as trs amostras receberem a mesma quantidade de calor, a temperatura final da amostra a ser maior do que as temperaturas finais das amostras b e c. 08) As capacidades trmicas das amostras a e b valem, respectivamente, 30 cal/g e 60 cal/g. 16) Se as amostras a e c receberem, respectivamente, quantidades de calor iguais a Qa e Qc = Qa 3, entoa

=5

c

.

(VUNESP/UFTM-2010.1) - ALTERNATIVA: B Se o leite em um copo est muito quente, uma prtica comum derram-lo para outro copo e deste para o primeiro, em uma sucesso de movimentos semelhantes, que fazem o leite ficar mais frio, sobretudo devido s trocas de calor com o ar. Se pudssemos garantir que no houvesse trocas de calor com o meio e com os copos, realizando o mesmo procedimento com 200 mL de gua, inicialmente a 20,0 C, passando de um copo para outro, distantes verticalmente a 0,5 m, numa sucesso de movimentos tal qual os realizados com o leite, a temperatura da gua aumentaria para 20,1 C, aps um nmero de trocas de um copo a outro, mais prximo de Dados: densidade da gua = 1 g/mL acelerao da gravidade = 10 m/s2 calor especfico da gua = 1 cal/(g.C) 1 cal = 4 J a) 100. *b) 80. c) 60. d) 50. e) 40.

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(UCS/RS-2010.1) - ALTERNATIVA: C Uma pessoa est parada na areia, de ps descalos, assistindo a uma partida de vlei de praia. Como a areia foi esquentando, essa pessoa calou um par de chinelos de borracha com 300 g de massa. Ao ser colocado em contato com a areia, o par de chinelos sofreu um aumento de temperatura. Supondo o calor especfico da borracha do chinelo como 0,8 cal/(gC), e desconsiderando o calor transferido pela pessoa, qual foi a quantidade de calor total transferida pelo cho quente ao par de chinelos (lembrando que 1 caloria = 4,18 J), se o aumento de temperatura que ele sofreu foi de 10 C? a) 11 818 J b) 10 300 J *c) 10 032 J d) 9 300 J e) 6 318 J (UCS/RS-2010.1) - ALTERNATIVA: C Se encostarmos um cubo de gelo a 5 C em um material supercondutor a 77 K, no qual h uma corrente eltrica circulando, o que ir acontecer? a) O gelo resfriar o supercondutor, mas no chegar a valores negativos na escala Kelvin. b) O gelo resfriar o supercondutor, chegando a valores negativos na escala Kelvin. *c) O supercondutor extrair calor do gelo. d) O supercondutor e o gelo entraro em equilbrio trmico sem mudar suas temperaturas iniciais. e) O supercondutor derreter o gelo por causa da corrente eltrica que passa por ele. (FURG/RS-2010.1) - ALTERNATIVA: E Um corpo de 1 kg cai, a partir do repouso, de uma altura de 10 m em relao ao solo. Admitindo que toda energia da queda, aps o choque totalmente inelstico com o solo, seja convertida em calor, e que 30% dela seja absorvida pelo corpo, determine a variao de temperatura desse corpo. (Dados: calor especfico do corpo = 0,05 cal/(gC); 1 cal = 4,18 J e g = 10 m/s2.) a) 3 K. b) 1,4 K. c) 0,30 C. d) 3 C. *e) 0,14 K. (VUNESP/UNICASTELO-2010.1) - ALTERNATIVA: B O grfico mostra como varia a temperatura ( ) de uma amostra de 100 g de uma substncia slida ao ser aquecida por uma fonte trmica de potncia constante 50 cal/ s. O calor especfico dessa substncia, em cal/(gC), a) 0,10. *b) 0,15. c) 0,20. d) 0,25. e) 0,30. (UECE-2010.1) - ALTERNATIVA: C Coloca-se uma resistncia hmica de 0,1 dentro de um recipiente isolado termicamente contendo 5 kg de gua ao nvel do mar, a uma temperatura inicial de 30 C. Se ligarmos a resistncia a uma fonte de tenso de 12 V, o tempo, em minutos, em que a gua entrar em ebulio de aproximadamente Obs: Desconsidere as perdas de calor do sistema para a vizinhana e considere o calor especfico da gua 1,0 cal/(gC), constante com a temperatura, e que 1 cal = 4,2 J aproximadamente. a) 8. b) 11. *c) 17. d) 42.

(UEPB-2010.1) - ALTERNATIVA: B Leia o texto. Um forno de microondas produz ondas eletromagnticas de frequncia aproximadamente a 2500 MHz (2,5 109 Hz) que gerada por um magntron e irradiada por um ventilador de metal, que fica localizado na parte superior do aparelho, para o interior do mesmo. Atravs do processo de ressonncia, as molculas de gua existentes nos alimentos absorvem essas ondas, as quais fazem aumentar a agitao das mesmas, provocando assim o aquecimento dos alimentos de fora para dentro. Veja o esquema abaixo. Fonte: www.brasilescola.com/fisica/forno-microondas.htm (com adaptaes)

Acerca do assunto tratado no texto, resolva a seguinte situaoproblema: Em um forno de microondas colocado meio litro de gua (500 g) a uma temperatura de 30 C. Suponha que as microondas produzem 10.000 cal/min na gua e despreze a capacidade trmica do copo. Sabendo-se que o calor especfico da gua de 1,0 cal/(gC), o tempo necessrio para aquecer meio litro de gua, em minutos, a uma temperatura de 80 C, a) 4,0. *b) 2,5. c) 6,0. d) 8,0. (UNIMONTES/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: A O caf uma bebida cujo consumo se tornou um hbito em muitos pases do mundo. Existem estabelecimentos comerciais especializados e diversos tipos de mquinas desenhadas para o preparo dessa bebida com requinte. Aps a seleo dos gros e a escolha do ponto de torrefao, conseguem-se realar atributos e caractersticas do produto, percebidos pelo degustador, a saber: aroma, acidez, corpo, persistncia. A intensidade com que se apresenta cada um desses atributos na composio da bebida permite a classificao de diversos tipos de caf, que buscam satisfazer os mais exigentes consumidores. Muitas pessoas observam e comentam que o caf expresso, cuja concentrao bem alta, o que torna a bebida bem forte, esfria mais rapidamente que o caf comum, menos concentrado. CORRETO atribuir esse fenmeno a/ao *a) um menor calor especfico do caf expresso em comparao com o caf comum. b) uma menor capacidade trmica do caf comum em comparao com o caf expresso. c) fato de os cafs comum e expresso possurem a mesma capacidade trmica. d) fato de os cafs comum e expresso possurem o mesmo calor especfico.

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(UFV/MG-2010.1) - RESPOSTA: a) 5,04107 J b) 5,18106 J/m2 c) 19,4 m2 Deseja-se dimensionar um sistema de aquecimento de gua por painis solares para o aquecimento residencial de gua. O sistema dever aquecer 300 L de gua em um perodo de 12 h. a) Calcule a quantidade de calor que esse sistema deve transferir para 300 L de gua elevando sua temperatura de 15 C at 55 C. Dados: calor especfico da gua = 4200 J/(kgC) e densidade da gua = 1 kg/L. b) Considerando que a potncia mdia por unidade de rea dos raios solares incidentes nos painis igual a 120 W/m2, calcule a energia mdia por unidade de rea recebida pelos painis no perodo de 12 h. c) Considerando as respostas de (a) e (b), determine a rea dos painis solares supondo que estes transferem somente 50% da energia solar recebida para a gua.

VESTIBULARES 2010.2

(UFG/GO-2010.2) - RESPOSTA: a) P = 7200 W b) t 21,7 min Uma sala de aula de 200 m2 e 3 m de altura acomoda 60 pessoas, que iniciam as atividades pela manh a uma temperatura de 25C. A taxa de dissipao de calor produzida por um ser humano adulto sentado , em mdia, de 120 W. Para que o corpo humano permanea temperatura de 37C adequado que o ambiente seja mantido a 25C, assim a dissipao do calor por irradiao compensa a produo de calor pelo corpo. A capacidade trmica por unidade de volume do ar 1300 J/(m3C). Considerando o exposto, e tratando a sala de aula como um sistema termicamente isolado, calcule: a) a potncia, em watts, do aparelho de ar-condicionado necessrio para manter a sala a 25C; b) o intervalo de tempo, em minutos, para a sala atingir 37C, na ausncia do equipamento de ar-condicionado. (VUNESP/UFTM-2010.2) - ALTERNATIVA: D Aps um carpinteiro enterrar um enorme prego de ferro em uma viga de peroba, verifica-se que a temperatura do mesmo elevouse em 10 C. Dados: calor especfico do ferro = 0,1 cal/(g C) massa do prego = 50 g 1 cal = 4,2 J

Admitindo que 60% da energia transferida pelo martelo tenha acarretado a elevao da temperatura do prego e, considerando que o carpinteiro tenha desferido 50 golpes com seu martelo sobre o prego, a energia mdia, em joules, transferida em cada martelada : a) 10. b) 9. c) 8. *d) 7. e) 6. (UNESP-2010.2) - ALTERNATIVA: C As pontes de hidrognio entre molculas de gua so mais fracas que a ligao covalente entre o tomo de oxignio e os tomos de hidrognio. No entanto, o nmero de ligaes de hidrognio to grande (bilhes de molculas em uma nica gota de gua) que estas exercem grande influncia sobre as propriedades da gua, como, por exemplo, os altos valores do calor especfico, do calor de vaporizao e de solidificao da gua. Os altos valores do calor especfico e do calor de vaporizao da gua so fundamentais no processo de regulao de temperatura do corpo humano. O corpo humano dissipa energia, sob atividade normal por meio do metabolismo, equivalente a uma lmpada de 100 W. Se em uma pessoa de massa 60 kg todos os mecanismos de regulao de temperatura parassem de funcionar, haveria um aumento de temperatura de seu corpo. Supondo que todo o corpo feito de gua, em quanto tempo, aproximadamente, essa pessoa teria a temperatura de seu corpo elevada em 5 C? Dado: calor especfico da gua 4,2 103 J/kgC. a) 1,5 h. b) 2,0 h. *c) 3,5 h. d) 4,0 h. e) 5,5 h.

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(FEI/SP-2010.2) - ALTERNATIVA: D Em um trocador de calor, o lquido refrigerante possui calor especfico 1,5 cal/gC e o lquido refrigerado a gua. Durante um certo intervalo de tempo, 200 kg de lquido refrigerante entraram no trocador de calor a 10 C e saram a 40 C. No mesmo intervalo, 400 kg de gua entraram a 80 C e saram a 50 C. Qual foi a quantidade de calor perdida durante o processo? Dado: calor especfico da gua cgua = 1,0 cal/gC a) 7 000 kcal b) 5 000 kcal c) 4 500 kcal *d) 3 000 kcal e) 1 500 kcal (UERJ-2010.2) - ALTERNATIVA: A As unidades joule, kelvin, pascal e newton pertencem ao SI Sistema Internacional de Unidades. Dentre elas, aquela que expressa a magnitude do calor transferido de um corpo a outro denominada: *a) joule b) kelvin c) pascal d) newton (UNEMAT/MT-2010.2) - QUESTO ANULADA A temperatura de 400 gramas de um lquido, cujo calor especfico de 0,8 cal/gC, sobe de 5C at 36C. O tempo gasto em minutos para realizar este aquecimento com uma fonte que fornece 80 cal/minuto foi de: a) 150 minutos. b) 200 minutos. c) 160 minutos. d) 250 minutos. e) 280 minutos. (VUNESP/UFTM-2010.2) - RESPOSTA: a) P = 29400 J/h b) Menor tempo e menor capacidade trmica. Uma garrafa PET contendo 2 litros de gua a 22 C colocada no interior de uma geladeira por 4 horas. Aps esse perodo, a temperatura da gua 8 C. Considere o calor especfico da gua = 1 cal/(g C), a densidade da gua = 1 g/mL e que 1 cal = 4,2 J. a) Determine o mdulo do fluxo de calor, em J/h, que ocorre entre a gua e a geladeira, desprezando-se as trocas de calor com o plstico da garrafa PET. b) Para um lquido de calor especfico e densidade menores que os da gua, colocado na mesma geladeira e garrafa PET, compare, em relao gua, qualitativamente em termos de igual, maior ou menor, o tempo necessrio para o resfriamento de 22 C para 8 C, bem como a sua capacidade trmica. (UEM/PR-2010.2) - RESPOSTA: SOMA = 10 (02+08) As afirmativas abaixo esto relacionadas com os conceitos de calor e temperatura. Analise-as atentamente e assinale o que for correto. 01) Calor uma substncia que um corpo adquire, quando sua temperatura aumentada, e perde, quando sua temperatura diminuda. 02) Calor uma forma de energia em trnsito que depende da diferena de temperatura entre dois ou mais corpos. 04) Quanto maior a temperatura de um corpo, mais calor ele possui. 08) Temperatura uma propriedade dos corpos que est associada agitao trmica de seus tomos e molculas. 16) Calor e temperatura so formas de energia que esto associadas energia cintica de vibrao dos tomos do corpo.

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tpico 3: calor latenteVESTIBULARES 2010.1 (UFLA/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: C Considere a superfcie de um lquido aquecido no qual as molculas escapem dessa superfcie formando sobre ela uma camada de vapor. Parte das molculas desse vapor, devido ao seu movimento desordenado, chocam-se com a superfcie e retornam ao lquido. Com relao aos processos trmicos envolvidos na situao descrita acima, CORRETO afirmar que a) o aumento da presso de vapor sobre a superfcie do lquido acarreta um aumento na evaporao e uma diminuio na condensao. b) os processos de evaporao e condensao de vapor no ocorrem simultaneamente. *c) prximo superfcie da substncia lquida, tanto a vaporizao quanto a condensao ocorrem mediante trocas de energia entre a substncia e o meio no qual a substncia se encontra. d) o aumento da presso de vapor sobre a superfcie do lquido acarreta um aumento tanto na evaporao quanto na condensao. (UFJF/MG-2010.1) - RESPOSTA: a) Q = 37,5 kcal b) V = 0,3 L Com a finalidade de se fazer caf, um recipiente com 0,5 L de gua aquecido em um fogo. A temperatura da gua aumenta desde 25C at 100C . Considere para a gua: densidade = 1,0 kg/L ; calor latente de vaporizao Lv = 540 cal/g ; calor especfico c = 1,0 cal/(gC). a) Calcule a quantidade de calor cedida gua, para que sua temperatura aumente desde 25C at 100C. b) Supondo que a quantidade de calor total cedida gua, at o momento em que se apaga a chama do fogo, foi de 145500 cal, calcule o volume de gua, em litros, que ficou no recipiente para ser utilizada no preparo do caf. (UFV/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: A Um quilograma de uma dada substncia inicialmente no estado lquido recebe uma quantidade de calor Q e sua temperatura varia de acordo com o grfico abaixo:

(UECE-2010.1) - ALTERNATIVA: B Considerando que os calores especfico e latente de vaporizao da gua so respectivamente c = 4190 J/kg.K e L = 2256 kJ/ kg, a energia mnima necessria para vaporizar 0,5 kg de gua que se encontra a 30C, em kJ, aproximadamente: a) 645 *b) 1275 c) 1940 d) 3820 (PUC/SP-2010.1) - ALTERNATIVA: C Um cubo de gelo de massa 100g e temperatura inicial 10C colocado no interior de um microondas. Aps 5 minutos de funcionamento, restava apenas vapor d' gua.

Considerando que toda a energia foi totalmente absorvida pela massa de gelo (desconsidere qualquer tipo de perda) e que o fornecimento de energia foi constante, determine a potncia utilizada, em W. So dados: Presso local = 1 atm Calor especfico do gelo = 0,5 cal . g1.C1 Calor especfico da gua lquida = 1,0 cal . g1.C1 Calor latente de fuso da gua = 80 cal . g1 Calor latente de vaporizao da gua = 540 cal . g1 1 cal = 4,2 J a) 1008 b) 896 *c) 1015 d) 903 e) 1512 (UCS/RS-2010.1) - ALTERNATIVA: B Por que a temperatura em que a gua passa do estado lquido para o estado gasoso vai ficando menor medida que aumenta a altitude? a) Porque o Sol vai ficando mais prximo. *b) Porque h diminuio da presso atmosfrica. c) Por causa da influncia eltrica das nuvens. d) Porque a primeira lei da termodinmica s vale para regies ao nvel do mar. e) Porque h aumento da influncia do campo magntico da Terra. (UFPE-2010.1) - RESPOSTA: 15% Uma massa m de gua, inicialmente a 19 C, aquecida durante 10 min numa boca de fogo que emite calor a uma taxa constante. A variao da temperatura da gua com o tempo de aquecimento mostrada na figura abaixo. Dados: Calor especfico da gua: 1,0 cal/(gC) Calor latente de evaporao da gua: 540 cal/g

Analisando o grfico, CORRETO afirmar que a capacidade trmica desta substncia no estado lquido e o seu calor latente de vaporizao, respectivamente, so: *a) 1,25 cal/K e 100 cal/kg. b) 1,25 cal/K e 200 cal/kg. c) 5,00 cal/K e 200 cal/kg. d) 5,00 cal/K e 100 cal/kg. (UFV/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: D Um resistor de resistncia igual a 1 est conectado a uma ddp de 100 V. O resistor encontra-se dentro de um recipiente termicamente isolado contendo 1 L de gua (calor especfico igual a 4,2 103 J/(kgC) e calor de vaporizao igual a 2260 103 J/ kg). A gua est, inicialmente, temperatura de 20C. Considerando que todo o processo ocorra presso de 1 atmosfera, o tempo necessrio para vaporizar totalmente a gua, transformando-a em vapor a 100C, : a) 18113,6 s c) 33,6 s b) 226,0 s *d) 259,6 s

Determine a porcentagem de gua que evaporou durante o processo.

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(PUC/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: C Quando aquecemos gua em nossas casas utilizando um recipiente aberto, sua temperatura nunca ultrapassa os 100 C. Isso ocorre porque: a) ao atingir essa temperatura, a gua perde sua capacidade de absorver calor. b) ao atingir essa temperatura, a gua passa a perder exatamente a mesma quantidade de calor que est recebendo, mantendo assim sua temperatura constante. *c) as mudanas de fase ocorrem temperatura constante. d) ao atingir essa temperatura, a gua comea a expelir o oxignio e outros gases nela dissolvidos. (UFMG-2010.1) - ALTERNATIVA: C Analise o quadro onde esto apresentadas as temperaturas de fuso (TF) e ebulio (TE), aproximadas, de algumas substncias medidas presso de 1 atm:

(UNEMAT/MT-2010.1) - ALTERNATIVA: C Analise as afirmativas. I. Calor Sensvel o calor trocado por um sistema e que provoca nesse sistema apenas variao de temperatura. II. Calor latente o calor trocado por um sistema e que provoca nesse sistema apenas uma mudana de estado fsico. III. A capacidade trmica de um corpo a relao constante entre a quantidade de calor recebida e a correspondente variao de temperatura, sendo a equao matemtica escrita na forma Q = mc(Tf - Ti). IV. O calor latente de uma mudana de estado de uma substncia pura, mede numericamente a quantidade de calor trocada por uma unidade de massa da substncia durante aquela mudana de estado, enquanto sua temperatura permanece constante. Assinale a alternativa correta. a) Somente I verdadeira. b) Somente II e IV so verdadeiras. *c) Somente I, II e IV so verdadeiras. d) Somente II e III so verdadeiras. e) Somente I, II e III so verdadeiras. (UEL/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: A A liofilizao uma tcnica de secagem de materiais sob condies de baixas temperatura e presso. Nessas condies, a eliminao da gua preserva a forma do material e suas estruturas termossensveis. Ao longo do processo, a temperatura e a presso so ajustadas de tal modo que a gua seja retirada por sublimao. Dentre os materiais secados por liofilizao destacamse alguns tipos de vacinas que, uma vez liofilizadas, tm seu prazo de validade aumentado, podendo ser transportadas para regies distantes com precrias condies tcnicas de armazenagem. O fenmeno fsico da sublimao caracteriza-se pela transio do estado *a) slido para o estado vapor. b) vapor para o estado lquido. c) slido para o estado lquido. d) lquido para o estado slido. e) lquido para o estado vapor. (UNIMONTES/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: A O calor latente de vaporizao da gua 540 cal/g. Para vaporizar uma massa m de gua ao nvel do mar e temperatura de 373,15 K, necessitamos de 33858 J de calor latente. A massa da gua, em gramas, igual a (Dado: 1 cal = 4,18 J) *a) 15. b) 20. c) 45. d) 30 (UFMG-2010.1) - ALTERNATIVA: D Considere estas informaes: a temperaturas muito baixas, a gua est sempre na fase slida; aumentando-se a presso, a temperatura de fuso da gua diminui. Assinale a alternativa em que o diagrama de fases presso versus temperatura para a gua est de acordo com essas informaes. a) b)

A nica substncia representada no quadro que NO encontrada em estado lquido em uma regio cuja temperatura seja de 4C, a a) I b) II *c) III d) IV (UFCG/PB-2010.1) - ALTERNATIVA: A A presso de vapor dgua diminui medida que a temperatura diminui. Caso o teor de vapor dgua no ar seja mantido constante medida que o ar se esfria, atinge-se uma temperatura chamada de temperatura de ponto de orvalho, para a qual a presso parcial se torna igual a presso de vapor e o vapor fica saturado. Se o ar for resfriado ainda mais, o vapor se condensa e passa para a fase lquida at que a nova presso fique novamente igual a presso de vapor na nova temperatura. Para determinar a umidade relativa do ar numa sala cuja temperatura ambiente igual a 30 C, um estudante resfria gradualmente uma lata metlica colocando gua fria. Quando a temperatura da lata atinge 14C, gotculas se formam em sua superfcie. Nessas condies ambientais (se necessrio, consulte a tabela ao lado), pode-se afirmar que a umidade relativa do ar *a) 40%. b) 20%. c) 30%. d) 10%. e) 50%.

(UFT/TO-2010.1) - ALTERNATIVA: D Considere que os calores especficos do gelo e da gua so constantes e valem 2,05 103 J/(kgK) e 4,18 103 J/(kgK) respectivamente. O calor latente de fuso e o calor latente de vaporizao da gua so 333,5 103 J/kg e 2257 103 J/kg respectivamente. Baseado nestas informaes, pode-se dizer que o valor que melhor representa a quantidade mnima de calor necessria para transformar 10g de gelo a zero C, sujeito a uma presso de 1atm, em vapor de: a) 22,57 103 J *d) 30,09 103 J 3 b) 52,07 10 J e) 35,05 103 J 3 c) 42,18 10 J

c)

*d)

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(ACAFE/SC-2010.1) - ALTERNATIVA: B Os comportamentos da temperatura (T) medida em C em funo do tempo (t), medido em minutos, de massas (mA), (mB), (mC) e (mD) de um lquido, supostamente gua pura, foram estudados por quatro grupos de alunos - A, B, C e D. Para tanto, o professor disponibilizou aos alunos fontes de calor de potncia trmica (PA), (PB), (PC) e (PD), recipientes de vidro (idnticos), termmetros digitais (idnticos) e volumes de lquidos. As medidas efetuadas pelos grupos esto apresentadas na tabela a seguir.

(ENEM-2009 [prova anulada]) - ALTERNATIVA: C A Constelao Vulpcula (Raposa) encontra-se a 63 anos-luz da Terrra, fora do sistema solar. Ali, o planeta gigante HD 189733b, 15% maior que Jpiter, concentra vapor de gua na atmosfera. A temperatura do vapor atinge 900 graus Celsius. A gua sempre est l, de alguma forma, mas s vezes possvel que seja escondida por outros tipos de nuvens, afirmam os astrnomos do Spitzer Science Center (SCC), com sede em Pasadena, Califrnia, responsvel pela descoberta. A gua foi detectada pelo espectrgrafo infravermelho, um aparelho do telescpio espacial Spitzer. Correio Braziliense, 11 dez. 2008 (adaptado). De acordo com o texto, o planeta concentra vapor de gua em sua atmosfera a 900 graus Celsius. Sobre a vaporizao inferese que a) se h vapor de gua no planeta, certo que existe gua no estado lquido tambm. b) a temperatura de ebulio da gua independe da presso, em um local elevado ou ao nvel do mar, ela ferve sempre a 100 graus Celsius. *c) o calor de vaporizao da gua o calor necessrio para fazer 1 kg de gua lquida se transformar em 1 kg de vapor de gua a 100 graus Celsius. d) um lquido pode se superaquecido acima de sua temperatura de ebulio normal, mas de forma nenhuma nesse lquido haver formao de bolhas. e) a gua em uma panela pode atingir a temperatura de ebulio em alguns minutos, e necessrio muito menos tempo para fazer a gua vaporizar completamente. (PASUSP-2009) - ALTERNATIVA: B

Assim, correto afirmar que: a) se mA > mB > mC > mD, ento, PA = PB = PC = PD e o lquido gua pura em A, B, C e D. *b) se mA = mB = mC = mD, ento, PA < PB e o lquido gua pura em A e em B. c) se mA = mB = mC = mD, ento, PA = PB = PC = PD e o lquido gua pura em A, B, C e D. d) se mA = mB = mC = mD, ento, PC < PD e o lquido gua pura em C e em D. (UFMG-2010.1) - ALTERNATIVA: B Quando colocamos batatas em uma panela com gua, aquecida no fogo, a batata cozinha. Se colocamos batatas em uma panela com leo, nas mesmas condies, a batata frita. Essa diferena se explica porque a) a gua tem calor especfico mais baixo do que o leo. *b) a gua tem ponto de ebulio mais baixo do que o do leo. c) o leo tem mais afinidade para o calor do que a gua. d) o leo conduz melhor o calor do que a gua. (ENEM-2009 [prova anulada]) - ALTERNATIVA: B A gua apresenta propriedades fsico-qumicas que a coloca em posio de destaque como substncia essencial vida. Dentre essas, destacam-se as propriedades trmicas biologicamente muito importantes, por exemplo, o elevado valor de calor latente de vaporizao. Esse calor latente refere-se quantidade de calor que deve ser adicionada a um lquido em seu ponto de ebulio, por unidade de massa, para convert-lo em vapor na mesma temperatura, que no caso da gua igual a 540 calorias por grama. A propriedade fsico-qumica mencionada no texto confere gua a capacidade de a) servir como doador de eltrons no processo de fotossntese. *b) funcionar como regulador trmico para os organismos vivos. c) agir como solvente universal dos tecidos animais e vegetais. d) transportar os ons de ferro e magnsio do metabolismo nos organismos vivos. e) funcionar como mantenedora do metabolismo nos organismos vivos.

Fonte: F. Caruso & L. Daou. Tirinhas de Fsica, vol.6, 2002. Adaptado.

Supondo que o fogo fornea uma chama, com fluxo de calor constante, e tendo em conta o dilogo da tirinha apresentada, o grfico que representa a temperatura da gua, em funo do tempo, durante o processo de aquecimento, desde o incio do mesmo at a sua completa evaporao, a) d)

*b)

e)

c)

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(ENEM-2009 [prova anulada]) - ALTERNATIVA: D Alm de ser capaz de gerar eletricidade, a energia solar usada para muitas outras finalidades. A figura a seguir mostra o uso da energia solar para dessalinizar a gua. Nela, um tanque contendo gua salgada coberto por um plstico transparente e tem a sua parte central abaixada pelo peso de uma pedra, sob a qual se coloca um recipiente (copo). A gua evaporada se condensa no plstico e escorre at o ponto mais baixo, caindo dentro do copo.

HINRICHS, R. A.; KLEINBACH, M. Energia e meio ambiente. So Paulo: Pioneira Thomsom Leaming, 2003 (adaptado).

Nesse processo, a energia solar cedida gua salgada a) fica retida na gua doce que cai no copo, tornando-a, assim, altamente energizada. b) fica armazenada na forma de energia potencial gravitacional contida na gua doce. c) usada para provocar a reao qumica que transform a gua salgada em gua doce. *d) cedida ao ambiente externo atravs do plstico, onde ocorre a condensao do vapor. e) reemitida como calor para fora do tanque, no processo de evaporao da gua salgada. (ENEM-2009 [prova anulada]) - ALTERNATIVA: C O ciclo da gua fundamental para a preservao da vida no planeta. As condies climticas da Terra permitem que a gua sofra mudanas de fase e a compreenso dessas transformaes fundamental para se entender o ciclo hidrolgico. Numa dessas mudanas, a gua ou a umidade da terra absorve o calor do sol e dos arredores. Quando j foi absorvido calor suficiente, algumas das molculas do lquido podem ter energia necessria para comear a subir para a atmosfera.Disponvel em: http://www.keroagua.blogspot.com. Acesso em: 30 mar. 2009 (adaptado).

A transformao mencionada no texto a a) fuso. d) solidificao. b) liquefao. e) condensao. *c) evaporao.

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VESTIBULARES 2010.2 (CEFET/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: E Duas esferas metlicas macias, de massas iguais e materiais diferentes, a 100 C, so colocadas sobre um bloco de gelo a 0C, que se encontra em um recipiente fechado e de paredes isolantes. Ao atingir o equilbrio trmico, nota-se que ainda h gelo nesse experimento. Analisando esse procedimento, correto afirmar que a(s) a) quantidades de calor recebidas pelas esferas so iguais, porque suas massas so iguais. b) massas de gelo derretidas por esfera so iguais, porque os seus calores especficos so iguais. c) massas de gelo derretidas por esfera so diferentes, porque as massas das esferas so iguais. d) quantidades de calor cedidas pelas esferas so iguais, pois seus calores especficos so diferentes. *e) massas de gelo derretidas por esfera so diferentes, porque os seus calores especficos so diferentes. (UTFPR-2010.2) - ALTERNATIVA: C Um cientista recebeu uma substncia desconhecida, no estado slido, para ser analisada. O grfico abaixo representa o processo de aquecimento de uma amostra dessa substncia.

(UDESC-2010.2) - ALTERNATIVA: D Coloca-se 1,50 kg de gelo, temperatura de 0 oC, no interior de um forno de micro-ondas de potncia 1,0 kW. O tempo de funcionamento a que se deve programar o forno de micro-ondas para que toda a energia fornecida seja absorvida pelo gelo apenas para fundi-lo : a) 5,0 min Dados: b) 3,0 min LH2O = 80 cal/g c) 1,5 min 1 cal = 4 J *d) 8,0 min e) 10 min (UEG/GO-2010.2) - ALTERNATIVA: B A anlise da figura abaixo, que representa o grfico da presso de vapor versus a temperatura para trs lquidos puros hipotticos, permite concluir que

a) o lquido C apresenta a menor temperatura de ebulio. *b) o lquido A o mais voltil. c) na mesma temperatura o lquido B apresenta maior presso de vapor. d) a adio de NaCl aos lquidos diminui as suas temperaturas de ebulio.

Analisando o grfico, podemos concluir que a amostra apresenta: a) durao da ebulio de 10 min. b) durao da fuso de 40 min. *c) ponto de fuso de 40 C. d) ponto de fuso de 70 C. e) ponto de ebulio de 50 C. (UFOP/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: C No grfico abaixo, onde mostrada a temperatura T em funo do tempo, so representados os processos de resfriamento de trs materiais diferentes de massas iguais. Os materiais foram colocados em um congelador que pode extrair suas energias a uma certa taxa constante.

Analisando o grfico e sabendo que o resfriamento de cada material comeou no estado lquido e terminou no estado slido, CORRETO afirmar que a) a temperatura do ponto de fuso do material 2 menor do que a temperatura do ponto de fuso do material 3. b) o calor latente de fuso do material 1 maior do que o calor latente de fuso do material 2. *c) o calor especfico no estado slido do material 2 maior do que o calor especfico no estado slido do material 1. d) o calor especfico no estado lquido do material 3 maior do que o calor especfico no estado lquido do material 1.

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tpico 4: sistema termicamente isoladoVESTIBULARES 2010.1 (PUC/RJ-2010.1) - ALTERNATIVA: C Uma quantidade de gua lquida de massa m = 200 g, a uma temperatura de 30 C, colocada em uma calormetro junto a 150 g de gelo a 0 C. Aps atingir o equilbrio, dado que o calor especfico da gua ca = 1,0 cal/(g .C) e o calor latente de fuso do gelo L = 80 cal/g, calcule a temperatura final da mistura gelo + gua. a) 10 C b) 15 C *c) 0 C d) 30 C e) 60 C (PUC/RJ-2010.1) - ALTERNATIVA: A (resoluo no final) Um cubo de gelo dentro de um copo com gua resfria o seu contedo. Se o cubo tem 10 g e o copo com gua tem 200 ml e suas respectivas temperaturas iniciais so 0 C e 24 C, quantos cubos de gelo devem ser colocados para baixar a temperatura da gua para 20 C? (Considere que o calor especfico da gua ca = 1,0 cal/(g.C), o calor latente de fuso do gelo L = 80 cal/g, e = 1 g/ml) *a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 RESOLUO PUC/RJ-2010.1: Para fundir 1 cubo de gelo, necessitamos de Q = L m = 800 cal. Neste caso, a mudana na temperatura da gua dada por Q = m ca t ento t = Q/ (m ca) = 4 C. Logo, com apenas um nico cubo de gelo, somos capazes de baixar a temperatura de um copo tpico de gua em 4 C. Aps algum tempo a temperatura final de equilbrio ser de 19 C. (FEI/SP-2010.1) - ALTERNATIVA: C Um trocador de calor usado na indstria recebe gua quente temperatura de 90C. Deseja-se resfriar esta gua at que sua temperatura atinja 50C. Sabendo-se que para isto ser utilizada gua fria temperatura de 20C e que no existe perda de calor para o ambiente, qual ser a razo entre a massa de gua quente e a massa de gua fria que dever ser utilizada? a) 1,50 b) 0,50 *c) 0,75 d) 1,00 e) 1,33 (UNIOESTE/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: E Se misturarmos, num recipiente de capacidade trmica desprezvel, 150 g de gua a 80 C com 50 g de gelo a 0 C, considerando o calor especfico da gua igual a 1 cal/gC e o calor de fuso do gelo como 80 cal/g, a temperatura de equilbrio da mistura ser de a) 20 C. b) 25 C. c) 30 C. d) 35 C. *e) 40 C. (UNIMONTES/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: C No interior de um calormetro ideal, encontram-se 250 g de gua em equilbrio trmico a 10 C. So colocados dentro do calormetro dois blocos de metal, um de cobre de massa 50 g, a 80 C, e outro com massa 50 g, feito de material sem identificao, a 100 C. O sistema estabiliza-se a uma temperatura final de 20 C. O calor especfico do bloco feito do material sem identificao, em cal/gC, igual, aproximadamente, a a) 0,65. Dados: b) 0,43. Calor especfico da gua = 1,000 cal/gC *c) 0,56. Calor especfico do cobre = 0,0924 cal/gC d) 0,34.

(UDESC-2010.1) - RESPOSTA: a) Q = 72275 cal b) 30,3 C c) Mercrio, Nitrognio e Chumbo Na tabela abaixo, apresenta-se um conjunto de dados importantes para anlises sobre a mudana de fase que pode ocorrer com uma substncia (medidos presso de 1 atm).

Com base na tabela, resolva as questes abaixo. a) Quantas calorias so necessrias para transformar 100 g de gelo a 5C em vapor dgua? b) Calcule a temperatura de equilbrio quando forem misturados 20 g de ferro temperatura de 500C com 100 g de gua a 20C. Considere que esta mistura seja realizada em um sistema isolado adiabaticamente. c) Isolam-se 10 g de cada uma das substncias listadas na tabela acima, cada qual na sua temperatura de fuso; em seguida so fornecidos 100 cal para cada uma das substncias isoladas. Indique quais as substncias que sero totalmente fundidas. Justifique. (UESPI-2010.1) - ALTERNATIVA: A Num calormetro ideal, uma massa Ma de gua lquida a uma temperatura T misturada com uma massa Mg de gelo a 0 C. Denotam-se respectivamente por c e L o calor especfico da gua lquida e o calor de fuso do gelo no sistema internacional de unidades. Quando o equilbrio trmico atingido temperatura de 0 C, no h mais gelo no calormetro. Pode-se concluir que a temperatura T, expressa em C, vale: *a) MgL (Mac) b) Mac (MgL) c) cL (MaMg) d) MaMg (cL) e) MaMg (cL)2 (VUNESP/FIPA-2010.1) - ALTERNATIVA: C Suponha que um prato de vidro tenha massa 600 g e se encontre, inicialmente, temperatura ambiente de 20 C. Batatas cozidas, de massa 200 g e temperatura de 50 C, so colocadas sobre esse prato. Desprezando-se as perdas de calor para o ambiente, a temperatura final do sistema prato-batatas cozidas, aps atingido o equilbrio trmico ser, em C, aproximadamente, igual a Dados: cvidro = 0,2 cal/g.C ; cbatata = 0,7 cal/g.C a) 20. b) 28. *c) 36. d) 43. e) 54.

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(UFPR-2010.1) - RESPOSTA: T = 73,15C Uma montanhista utiliza em suas escaladas uma caneca com massa igual a 100 g e feita de um material com calor especfico de 910 J/(kg.C). Num certo momento, ela coloca 200 g de ch temperatura inicial de 80 C em sua caneca, que se encontra temperatura ambiente de 10 C. Despreze a troca de calor com o ambiente e considere que o calor especfico do ch igual ao da gua, isto , 1,0 cal/(g.C). Determine a temperatura do ch aps o sistema ter atingido o equilbrio trmico. Adote 1 cal = 4,186 J. (UEPG/PR-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 13 (01+04+08) No que se refere fenomenologia do calor, assinale o que for correto. 01) O calor especfico a capacidade trmica da unidade de massa do sistema. 02) Calor uma forma de energia atribuda a corpos de temperatura elevada. 04) Se um sistema recebe uma quantidade de calor ao sofrer uma transformao, a mesma quantidade ser doada para sofrer a transformao inversa. 08) Na troca de calor num sistema isolado observado o princpio de conservao da energia. (VUNESP/UNIFESP-2010.1) - RESPOSTA: a) 0,10 cal/(gC) e 4,0 cal/g b) 12,5 g de gua no estado lquido Em uma experincia de Termologia, analisou-se a variao da temperatura, medida em graus Celsius, de 100 g de uma substncia, em funo da quantidade de calor fornecido, medida em calorias. Durante o experimento, observou-se que, em uma determinada etapa do processo, a substncia analisada apresentou mudana de fase slida para lquida. Para visualizar o experimento, os dados obtidos foram apresentados em um grfico da temperatura da substncia como funo da quantidade de calor fornecido.

(FAZU/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: C Antes de irem para o local da prova do vestibular, alguns alunos resolveram ir a uma lanchonete tomar um caf com leite. Chegando l, um aluno mais atento resolveu tentar descobrir qual era a temperatura final da mistura que ele ia beber. Para isso, ele descobriu que, no preparo, foram utilizados 120 g de leite a 5C e 70 g de caf a 100C. Sabendo que a temperatura do copo no incio do preparo era de 20C, que sua capacidade trmica de 10 cal/C e desprezando as trocas de calor com o ambiente, a temperatura final encontrada pelo aluno foi de: Dados: calor especfico do leite e do caf cleite = ccaf = 1 cal/gC. a) 30C. b) 35C. *c) 39C. d) 42C. e) 45C. (VUNESP/UFTM-2010.1) - RESPOSTA: a) 36 kcal b) Tf = 0C No interior de um recipiente adiabtico de capacidade trmica desprezvel, esto inicialmente depositados 400 g de gelo modo temperatura de 20 C. Junta-se ao gelo uma pea feita de ferro e de massa 80 g, inicialmente temperatura de 800 C. Dados: Calor latente de fuso do gelo = 80 cal/g Calor especfico da gua = 1,0 cal/(g.C) Calor especfico do ferro = 0,1 cal/(g.C) Calor especfico do gelo = 0,5 cal/(g.C) Determine: a) a quantidade de calor que o gelo deve receber do ferro para que se transforme em gua lquida, temperatura ambiente de 0 C; b) a temperatura aproximada em que ocorrer o equilbrio trmico. (VUNESP/UEA-2010.1) - ALTERNATIVA: C Um garom coloca 2 cubos de gelo, que esto a 0 C, para refrescar um suco de fruta que est inicialmente a 25 C. A massa de cada cubo de gelo 10 gramas, e o volume do suco 0,5 litro. Suponha que o copo de suco esteja dentro de um recipiente de isopor de forma que no ocorra troca de calor com o ambiente. A quantidade de calor cedida pelo suco suficiente para derreter o gelo. Aps ter sido atingido o equilbrio trmico entre a massa original de gelo e o suco, a temperatura final da mistura , em C, aproximadamente, Dados: Densidade do suco = 1 g/cm3; 1 litro = 103 cm3 Calor especfico do suco = Calor especfico da gua = 1 cal/(g.C) Calor latente de fuso do gelo = 80 cal/g a) 10. b) 15. *c) 21. d) 26. e) 32.

Determine: a) O calor especfico da substncia na fase lquida e seu calor latente especfico de fuso. b) Aps a substncia atingir a temperatura de 80 C, cessou-se o fornecimento de calor e adicionou-se ela 50 g de gelo a 0 C. Supondo que a troca de calor ocorra apenas entre o gelo e a substncia, determine a massa de gua, fase lquida, em equilbrio trmico. Dados: Calor latente de fuso do gelo: L = 80 cal/g Calor especfico da gua: c = 1,0 cal/(g C) (UFRJ-2010.1) - RESPOSTA: cA /cB = 1/6 Um calormetro ideal contm uma certa massa de um lquido A a 300K de temperatura. Um outro calormetro, idntico ao primeiro, contm a mesma massa de um lquido B mesma temperatura. Duas esferas metlicas idnticas, ambas a 400K de temperatura, so introduzidas nos calormetros, uma no lquido A, outra no lquido B. Atingido o equilbrio trmico em ambos os calormetros, observa-se que a temperatura do lquido A aumentou para 360K e a do lquido B, para 320K. Sabendo que as trocas de calor ocorrem a presso constante, calcule a razo cA /cB entre o calor especfico cA do lquido A e o calor especfico cB do lquido B.

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VESTIBULARES 2010.2 (CEFET/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: C Um botijo aberto contm 50 kg de nitrognio lquido em ebulio a 77 K. Se colocarmos 1,0 litro de gua a 0 C no recipiente, a massa de nitrognio, em kg, que vaporiza , aproximadamente, igual a a) 1,5. b) 2,6. *c) 3,1. d) 5,1. e) 7,4. Dados: calor latente de vaporizao do nitrognio = 48 kcal/kg calor latente de fuso da gua = 80 kcal/kg calor especfico do gelo (no intervalo de temperatura considerado) = 0,35 kcal/kg.K (UDESC-2010.2) - RESPOSTA: a) = 24 C b) m = 20 g c) Q = 300 cal No interior de trs garrafas trmicas idnticas so colocadas as seguintes substncias: I 50 g de gelo temperatura 0 C e 200 g de gua temperatura 50 C; II 50 g de gelo temperatura 20 C e 100 g de gua temperatura 29 C; III 100 g de gua temperatura 80 C e 200 g de gua temperatura 20 C. Considerando que no h trocas de calor entre o contedo das garrafas e o meio externo, calcule: a) a temperatura de equilbrio no interior da garrafa trmica I; b) a massa de gelo que resta no interior da garrafa trmica II, sabendo que a temperatura de equilbrio 0 C; c) a energia fornecida ao sistema no interior da garrafa trmica III, quando atingida a temperatura de equilbrio 41 C, aps a garrafa ter sido sacudida por um longo intervalo de tempo. Dados: calor especfico da gua = 1,0 cal/(g.C) calor especfico do gelo = 0,5 cal/(g.C) calor latente de fuso do gelo = 80 cal/g (UECE-2010.2) - QUESTO ANULADA (Observao no final) Considerando que o leite tem densidade 1030 g/L e calor especfico 50 cal/gC, e que o caf tem as mesmas propriedades da gua, ou seja, densidade 1000 g/L e calor especfico 1 cal/gC, se adicionarmos 60 mL de leite, a 20 C, a 200 mL de caf, a 80 C, a temperatura final da mistura, em C, ser a) 28. b) 42. c) 46. d) 72. Obs.: Se o valor do calor especfico do leite for 0,5 cal/gC, a resposta ser alternativa D.

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tpico 5: transmisso de calorVESTIBULARES 2010.1 (UDESC-2010.1) - ALTERNATIVA: E A figura mostra o grfico da intensidade de radiao por comprimento de onda emitida por um corpo negro para diferentes temperaturas.

(UFF/RJ-2010.1) - ALTERNATIVA: C Uma bola de ferro e uma bola de madeira, ambas com a mesma massa e a mesma temperatura, so retiradas de um forno quente e colocadas sobre blocos de gelo.

Marque a opo que descreve o que acontece a seguir. a) A bola de metal esfria mais rpido e derrete mais gelo. b) A bola de madeira esfria mais rpido e derrete menos gelo. *c) A bola de metal esfria mais rpido e derrete menos gelo. d) A bola de metal esfria mais rpido e ambas derretem a mesma quantidade de gelo. e) Ambas levam o mesmo tempo para esfriar e derretem a mesma quantidade de gelo. (PUC/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: C Ainda nos dias atuais, povos que vivem no deserto usam roupas de l branca como parte de seu vesturio para se protegerem do intenso calor, j que a temperatura ambiente pode chegar a 50C durante o dia. Para ns, brasileiros, que utilizamos a l principalmente no inverno, a atitude dos povos do deserto pode parecer estranha ou equivocada, contudo ela pode ser explicada pelo fato de que: a) a l um excelente isolante trmico, impedindo que o calor externo chegue aos corpos das pessoas e a cor branca absorve toda a luz evitando que ela aquea ainda mais as pessoas. b) a l naturalmente quente e, num ambiente a 50C, ela contribui para resfriar um pouco os corpos das pessoas. *c) a l um excelente isolante trmico, impedindo que o calor externo chegue aos corpos das pessoas e a cor branca reflete toda a luz diminuindo assim o aquecimento da prpria l. d) a l naturalmente quente, e o branco uma cor fria. Esses fatos combinados contribuem para o resfriamento dos corpos daquelas pessoas. (UEPG/PR-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 15 (01+02+04+08) Calor pode ser conceituado como sendo uma forma de energia que transferida de um sistema fsico para outro sistema fsico devido, exclusivamente, diferena de temperatura existente entre os dois sistemas. Sobre o fenmeno da transferncia de calor, assinale o que for correto. 01) A transmisso do calor por conveco, em um meio, consiste essencialmente no deslocamento de molculas de diferentes densidades, de uma regio para outra desse meio. 02) A conduo do calor pode ser atribuda transmisso da energia atravs de colises entre as molculas constituintes de um corpo. Por isso, os slidos so melhores condutores de calor do que os lquidos e do que os gases. 04) Fluxo de calor corresponde quantidade de calor que atravessa uma seo reta do corpo que o conduz, na unidade de tempo. 08) O calor, espontaneamente, se propaga do corpo de maior temperatura para o corpo de menor temperatura. 16) Quando dois corpos, em contato, esto em equilbrio trmico, pode-se afirmar que o fluxo de calor entre eles constante. (UFRGS/RS-2010.1) - ALTERNATIVA: E Considere as afirmaes abaixo, referentes aos trs processos de transferncia de calor. I - A radiao pode ser refletida pelo objeto que a recebe. II - A conduo ocorre pela propagao de oscilaes dos constituintes de um meio material. III - A conveco ocorre apenas em fluidos. Quais esto corretas? a) Apenas I. d) Apenas II e III. b) Apenas III. *e) I, II e III. c) Apenas I e II.

Com base nas informaes do grfico, analise as afirmativas abaixo. I A temperatura T1 maior que a temperatura T3. II A intensidade total de radiao emitida maior para temperatura T3. III O comprimento de onda para o qual a radiao mxima maior para temperatura T3. IV As temperaturas T1, T2 e T3 so iguais. V As intensidades totais de radiao emitida so iguais para T1, T2 e T3. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I, II e V so verdadeiras. b) Somente as afirmativas II e IV so verdadeiras. c) Somente a afirmativa I verdadeira. d) Somente as afirmativas III e IV so verdadeiras. *e) Somente a afirmativa II verdadeira. (UTFPR-2010.1) - ALTERNATIVA: C Sobre propagao do calor, considere as seguintes afirmaes: I) Nas paredes de uma casa mais conveniente, em termos de conforto trmico, usar materiais que sejam bons condutores de calor. II) Num dia frio, um alimento quente foi deixado numa panela de vidro. Dessa forma, esfriar mais rapidamente do que se fosse deixado numa panela de alumnio. III) Com certa frequncia, a camada de gelo que se forma num congelador deve ser retirada, pois essa camada torna-se um isolante trmico. Est(o) correta(s) somente: a) I. b) II. * c) III. d) I e II. e) I e III. (UFG/GO-2010.1) - ALTERNATIVA: B Um automvel possui uma mistura aquosa em seu sistema de arrefecimento. Essa mistura bombeada fazendo circular o calor do motor at o radiador, onde o calor dissipado para o meio ambiente. Um motorista liga o motor desse automvel e parte para sua viagem. Decorridos 10 minutos, ele observa, no indicador de temperatura do painel, que a mistura chega ao radiador com 90 C e permanece em torno desse valor durante a viagem. Isso ocorre porque a) o radiador dissipa mais calor do que o motor produz. *b) o radiador dissipa mais calor quanto maior a temperatura da mistura aquosa. c) o motor libera menos calor quando aquecido acima dessa temperatura. d) o motor para de produzir calor acima dessa temperatura. e) o radiador dissipa menos calor acima dessa temperatura.

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(VUNESP/UFSCar-2010.1) - RESPOSTA: a) o gelo mau condutor de calor (bom isolante trmico) b) T = 0,22 N Durante um inverno rigoroso no hemisfrio norte, um pequeno lago teve sua superfcie congelada, conforme ilustra a figura.

a) Considerando o grfico do volume da gua em funo de sua temperatura, explique porque somente a superfcie se congelou, continuando o resto da gua do lago em estado lquido.

(UNIMONTES/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: D Um radimetro (veja a figura) um dispositivo constitudo por um bulbo transparente, em cujo interior, isolado do meio externo, encontra-se uma hlice constituda por quatro placas muito leves. Cada placa possui uma face preta, de um lado, e branca, do outro. A hlice pode girar livremente (praticamente sem atrito). O radimetro usado para demonstraes de como a radiao trmica absorvida diferentemente por objetos escuros e claros. Quando a radiao trmica incide sobre as placas, por causa da diferena de absoro, as faces pretas se aquecem mais que as brancas, o que gera uma corrente de conveco fazendo com que o ar circule no interior do dispositivo e coloque a hlice para girar. O efeito visual do radimetro em funcionamento surpreendente, fato que o torna um timo dispositivo para fins didticos.

b) Um bilogo deseja monitorar o pH e a temperatura desse lago e, para tanto, utiliza um sensor automtico, especfico para ambientes aquticos, com dimenses de 10 cm 10 cm 10 cm. O sensor fica em equilbrio, preso a um fio inextensvel de massa desprezvel, conforme ilustra a figura. Quando a gua est temperatura de 20 C, o fio apresenta uma tenso de 0,20 N. Calcule qual a nova tenso no fio quando a temperatura na regio do sensor chega a 4 C. Dados: Considere a acelerao da gravidade na Terra como sendo 10 m/s2. Considere o sensor com uma densidade homognea. Considere a densidade da gua a 20 C como 998 kg/m 3 e a 4 C como 1 000 kg/m3. Desconsidere a expanso/contrao volumtrica do sensor. (UFRN-2010.1) - ALTERNATIVA: D Os culos de viso noturna detectam a radiao infravermelha emitida ou refletida pelos corpos. Esses equipamentos so bastante utilizados em aplicaes militares, em navegao, e tambm por pesquisadores, que, com o auxlio deles, podem detectar animais na mata durante a noite, entre outras aplicaes. Um desses tipos de culos, que utiliza a tcnica da imagem trmica, opera por meio da captura do espectro luminoso infravermelho, emitido, na forma de calor, pelos objetos. A teoria fsica que explica a emisso de radiao pelos corpos, e na qual se baseia o funcionamento dos culos de viso noturna, a teoria a) do efeito fotoeltrico, de Einstein. b) do tomo, de Bohr. c) da dualidade onda-partcula, de De Broglie. *d) da radiao do corpo negro, de Planck. (UESPI-2010.1) - ALTERNATIVA: E Constituem mecanismos de transmisso de calor os seguintes processos: a) expanso, rarefao e contrao. b) dilatao, conduo e contrao. c) conveco, rarefao e conduo. d) rarefao, radiao e dilatao. *e) conduo, radiao e conveco.

Se um radimetro for iluminado inicialmente com uma lmpada incandescente (luz amarela) e, posteriormente, com uma lmpada de vapor de mercrio (luz branca), CORRETO afirmar que a) a hlice ir se mover mais rapidamente ao ser iluminada pela lmpada de vapor de mercrio, pois a luz branca possui mais energia trmica. b) a hlice ir se mover mais rapidamente ao ser iluminada pela lmpada de vapor de mercrio, pois esta tambm emite radiao ultravioleta, cujo comprimento de onda maior que o da luz amarela. c) a hlice ir se mover mais rapidamente ao ser iluminada pela lmpada incandescente, pois esta gera bastante radiao em faixas de frequncia superiores s geradas pela lmpada de vapor de mercrio. *d) a hlice ir se mover mais rapidamente ao ser iluminada pela lmpada incandescente, pois esta gera bastante radiao infravermelha, alm de luz visvel. (VUNESP/UEA-2010.1) - ALTERNATIVA: D Suponha que voc retire dois cubos de gelo idnticos do congelador e coloque-os em cima de uma mesa na cozinha. Um deles voc coloca em cima de um prato em contato com o ar, e o outro, coloca dentro de um saquinho feito de l. Tanto o prato quanto o saquinho de l esto mesma temperatura, no expostos diretamente luz solar. Qual dos dois cubos de gelo derreter mais rpido? a) O cubo de gelo dentro do saquinho de l, porque a l esquenta e aquece o gelo. b) O cubo de gelo em contato com o ar, porque ceder calor ao prato e ao ar. c) Os dois cubos derretero ao mesmo tempo, porque foram colocados sobre a mesma mesa. *d) O cubo de gelo exposto ao ar dever derreter mais rpido, porque a l um isolante trmico. e) O cubo de gelo dentro do saquinho de l dever derreter mais rpido, porque o ar um isolante trmico. (UNIOESTE/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: B Num dia de inverno a temperatura no interior de uma casa 25C e no exterior 5C. A perda de calor, atravs de uma janela (kvidro= 0,2 cal/(s.m.C)) de espessura 2 mm e rea 0,5 m2, em uma hora a) 3.600 cal. *b) 3.600 kcal. c) 36 kcal. d) 360 J. e) 3600 J.

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(UFSC-2010.1) - RESPOSTA: SOMA = 05 (01+04) O tipo de panela mais recomendado, por questes de sade, a panela de ao inox. Entretanto, o ao inox tem uma baixa condutividade trmica. Para solucionar este problema, os fabricantes fazem uso de um difusor de calor, geralmente de alumnio, cujo objetivo melhorar a condutividade e homogeneizar a transferncia de calor no fundo da panela. Dados: - condutividade trmica do alumnio = 60 cal/s.m.C - calor latente de vaporizao da gua = 540 cal/g - calor latente de fuso do gelo = 80 cal/g - calor especfico da gua = 1 cal/g.C - calor especfico do gelo = 0,5 cal/g.C

(UNICENTRO/PR-2010.1) - ALTERNATIVA: B Assinale a alternativa correta. a) A deposio de gelo num avio em voo se d quando ele penetra em zona de ar supersaturado. *b) Quando os lquidos passam ao estado gasoso, as molculas apresentam notvel aumento no movimento de translao. c) As lmpadas eltricas incandescentes so praticamente vazias, no entanto o bulbo se aquece durante o funcionamento. Este fato se deve energia radiante emitida pelo filamento. d) Encanamentos para vapor ou gua quente so revestidos com amianto ou l de vidro, para impedir as trocas de calor por radiao. e) O funcionamento dos refrigeradores eltricos se baseia no fato de que a compresso de um vapor libera calor. (UFJF/MG-2010.1) - ALTERNATIVA: B Quando se passa lcool na pele, tem-se uma sensao de frio naquele local. Assinale a alternativa que explica CORRETAMENTE esse fato. a) O lcool normalmente mais frio que a pele. *b) O lcool absorve o calor da pele para evaporar-se. c) O lcool normalmente mais frio que o ar. d) O lcool menos denso que o ar. e) O lcool uma substncia muito instvel. (UDESC-2010.1) - RESPOSTA: a) 574.e W b) 537.a W c) A rea do corpo humano muito maior que a da lmpada. Obs.: Os coeficientes e e a (emissividade e absorvidade do corpo humano) no foram fornecidos na prova. A rea total do corpo humano em mdia 1, 2 m2 e a temperatura de superfcie 30 C. Em relao ao contexto: a) Determine a taxa de transferncia de calor do corpo por radiao. b) Determine a taxa de absoro de calor em um ambiente a 25 C. c) A transferncia lquida mdia potncia de uma pessoa para o ambiente de 72 W. Esta potncia maior que a potncia de uma lmpada de 60 W. Por que geralmente no a percebemos?

3.10 2 m2 0,5 cm

Em relao ao exposto, assinale a(s) proposio(es) CORRETA(S). 01. O fluxo de calor atravs do difusor depende da sua geometria, do material e da diferena de temperatura entre as faces inferior e superior. 02. Supondo que a face inferior do difusor est a 105 C e a face superior est a 100 C, o fluxo de calor atravs do difusor 1,8 cal/s. 04. O calor recebido por uma substncia dentro da panela pode causar mudana de temperatura, mudana de fase ou ambas. 08. O fundo da panela aquece a gua colocada no seu interior unicamente por conveco, que envolve o transporte de matria de uma regio quente para uma regio fria e vice-versa. 16. Supondo um fluxo de calor atravs do fundo da panela de 2,0 kcal/s, e que dentro dela foi colocado 150 g de gelo a 10 C, sero necessrios aproximadamente 6,4 segundos para fundir 2/3 do gelo. 32. O difusor de alumnio aquecido por radiao proveniente da chama da boca do fogo.

(VUNESP/UFTM-2010.1) - ALTERNATIVA: E A respeito dos processos de transmisso de calor, considere: I. na conveco, o calor transferido de um lugar para outro tendo como agentes os prprios fluidos; II. na conduo, ocorre a transferncia de energia cintica entre as partculas; III. na irradiao, o calor transmitido sob a forma de ondas eletromagnticas. correto o contido em a) I, apenas. b) II, apenas. c) I e II, apenas. d) II e III, apenas. *e) I, II e III.

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VESTIBULARES 2010.2 (IF/MG-2010.2) - ALTERNATIVA: C O congelador de uma geladeira encontra-se na parte superior, e sua temperatura inferior ao restante do equipamento. Assim, a geladeira funcionar perfeitamente, pois: a) Ocorrer uma reduo da temperatura do ar que entrar em contato com o congelador e este ar se tornar menos denso, deslocando-se para baixo. b) Ocorrer um aumento da temperatura do ar que entrar em contato com o congelador e este ar se tornar menos denso deslocando-se para baixo. *c) Ocorrer uma reduo da temperatura do ar que entrar em contato com o congelador e este ar se tornar mais denso, deslocando-se para baixo. d) Ocorrer um aumento da temperatura do ar que entrar em contato com o congelador e este ar se tornar mais denso deslocando-se para baixo. (IF/SP-2010.2) - ALTERNATIVA: C Numa cozinha localizada ao nvel do mar, um litro de gua colocado dentro de uma panela de alumnio para aquecer sob a chama de um fogo. Considerando a panela sem tampa e a presso atmosfrica constante no local, so feitas as seguintes afirmativas: I. O calor que passa do alumnio para a gua conhecido por conveco. II. A temperatura de fervura da gua ser superior, se o aquecimento for feito na cidade de So Paulo, nas mesmas condies do experimento. III. As bolhas que aparecem na fervura caracterizam o processo de calor por conduo. IV Durante o aquecimento, a boca da panela de alumnio se dilata, aumentando seu dimetro. correto o que se afirma apenas em: a) I. d) II e III. b) II. e) I e IV. *c) IV. (FATEC/SP-2010.2) - ALTERNATIVA: C (resoluo no final) Atualmente, muitas residncias esto fazendo o uso de energia solar, atravs de coletores instalados no telhado, para aquecer a gua e, assim, contribuir para um menor gasto em energia eltrica em relao aos chuveiros eltricos convencionais. Sobre esses coletores solares so feitas as seguintes afirmativas: I. As chapas de alumnio e as tubulaes de gua devem ser pintadas de preto, pois a cor preta aumenta a absoro da energia radiante do sol incidente, aquecendo mais rapidamente a gua. II. O processo de transmisso de calor, que ocorre das placas quentes para a gua, chamado de conveco, ocorrendo devido ao deslocamento de matria. III. As placas de vidro colocadas sobre as tubulaes so transparentes luz, mas boas refletoras de radiao infravermelha e por isso ajudam no aquecimento da gua no interior da tubulao. correto o que se afirma em a) I, apenas. b) II, apenas. *c) I e III, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. RESOLUO FATEC/SP-2010.2: I CORRETA. A cor preta absorve mais energia radiante que as cores claras. Pintando as chapas e as tubulaes de negro fosco a absoro da energia solar ser maior e, portanto, obteremos um aquecimento mais rpido da gua que circula nas tubulaes. II ERRADA. A transmisso de calor das chapas para a gua se chama conduo. III A tubulao emite ondas infravermelhas que sero retidas pelas placas de vidro otimizando o aquecimento da gua.

(UCS/RS-2010.2) - ALTERNATIVA: B Imagine um filme de fico cientfica em que uma equipe de pesquisadores desenvolveu uma embarcao para mergulhar, durante um pequeno intervalo de tempo, na lava de um vulco, que est temperatura de 600 C. Supondo que a lava em questo tenha um ponto de fuso de 500 C, qualitativamente quais as principais caractersticas termodinmicas que o material de que feita a fuselagem do submarino deve possuir para manter a tripulao em segurana no seu interior, nesse intervalo de tempo? (Suponha tambm que lava e submarino estejam submetidos mesma presso.) a) Alto calor especfico e ponto de fuso inferior ao da lava *b) Alto calor especfico e baixa condutividade trmica c) Alto calor especfico e ponto de fuso igual ao da lava d) Baixo calor especfico e ponto de fuso inferior ao da lava e) Baixo calor especfico e alta condutividade trmica

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tpico 6: dilatao trmica (slidos, lquidos, corpo oco e gua)VESTIBULARES 2010.1

DILATAO DOS SLIDOS(UDESC-2010.1) - ALTERNATIVA: E A tabela abaixo apresenta uma relao de substncias e os seus respectivos valores de coeficiente de dilatao linear e condutividade trmica, ambos medidos temperatura de 20 C.

(VUNESP/UFSCar-2010.1) - RESPOSTA: a) 100 b) 1,1 10 9 m3 (contrao) As lmpadas incandescentes foram inventadas h cerca de 140 anos, apresentando hoje em dia praticamente as mesmas caractersticas fsicas dos prottipos iniciais. Esses importantes dispositivos eltricos da vida moderna constituem-se de um filamento metlico envolto por uma cpsula de vidro. Quando o filamento atravessado por uma corrente eltrica, se aquece e passa a brilhar. Para evitar o desgaste do filamento condutor, o interior da cpsula de vidro preenchido com um gs inerte, como argnio ou criptnio.

Assinale a alternativa correta, tomando como base as informaes acima. a) Barras do mesmo comprimento dos metais listados na tabela sofrero dilataes iguais, quando submetidas a uma variao de temperatura de 20 C. b) A condutividade trmica das substncias permanece constante, independentemente da temperatura em que estas se encontram. c) Substncias que possuem maior condutividade trmica tambm apresentam maiores coeficientes de dilatao. d) Dentre as substncias listadas na tabela, o cobre a melhor opo para fazer isolamentos trmicos. *e) Duas chapas de dimenses iguais, uma de alumnio e outra de concreto, so submetidas mesma variao de temperatura. Constata-se ento que a variao de dilatao superficial da chapa de alumnio duas vezes maior que a da chapa de concreto. (CESGRANRIO/RJ-2010.1) - ALTERNATIVA: B Uma placa metlica quadrada dobrada de modo a formar um cilindro (sem fundo e sem tampa), como ilustrado.

a) O grfico apresenta o comportamento da resistividade do tungstnio em funo da temperatura. Considere uma lmpada incandescente cujo filamento de tungstnio, em funcionamento, possui uma seo transversal de 1,6 102 mm2 e comprimento de 2 m. Calcule qual a resistncia eltrica R do filamento de tungstnio quando a lmpada est operando a uma temperatura de 3 000 C. b) Faa uma estimativa da variao volumtrica do filamento de tungstnio quando a lmpada desligada e o filamento atinge a temperatura ambiente de 20 C. Explicite se o material sofreu contrao ou dilatao. Dado: O coeficiente de dilatao volumtrica do tungstnio 12 106 (C)1. (UESPI-2010.1) - ALTERNATIVA: C Uma fenda de largura 2,002 cm precisa ser perfeitamente vedada por uma pequena barra quando a temperatura no local atingir 130 C. A barra possui comprimento de 2 cm temperatura de 30 C, como ilustra a figura (os comprimentos mostrados no esto em escala). Considerando desprezvel a alterao na largura da fenda com a temperatura, a barra apropriada para este fim deve ser feita de:

O volume no interior desse cilindro 18 litros. Ao ter sua temperatura aumentada de 40 C, a placa dilata de forma que sua rea aumenta de 72 mm2. Considerando-se = 3, o coeficiente de dilatao linear do material do qual a placa constituda vale, em C1, a) 5,0 106 *b) 2,5 106 c) 5,0 107 d) 2,5 107 e) 5,0 108

a) chumbo, com coeficiente de dilatao linear = 3 105 C1. b) lato, com coeficiente de dilatao linear = 2 105 C1. *c) ao, com coeficiente de dilatao linear = 105 C1. d) vidro pirex, com coeficiente de dilatao linear = 3 106 C1. e) invar, com coeficiente de dilatao linear = 7 107 C1.

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(10 7 .m)

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(UFRN-2010.1) - ALTERNATIVA: 28.A e 29.B Para responder s questes 28 e 29, considere as informaes que seguem. A figura 1, abaixo, mostra o esquema de um termostato que utiliza uma lmina bimetlica composta por dois metais diferentes ferro e cobre soldados um sobre o outro. Quando uma corrente eltrica aquece a lmina acima de uma determinada temperatura, os metais sofrem deformaes, que os encurvam, desfazendo o contato do termostato e interrompendo a corrente eltrica, conforme mostra a figura 2.

(MACKENZIE/SP-2010.1) - ALTERNATIVA: B Uma chapa metlica de rea 1 m2, ao sofrer certo aquecimento, dilata de 0,36 mm2. Com a mesma variao de temperatura, um cubo de mesmo material, com volume inicial de 1 dm3, dilatar a) 0,72 mm3 d) 0,27 mm3 3 *b) 0,54 mm e) 0,18 mm3 3 c) 0,36 mm (UERJ-2010.1) - RESPOSTA: B = 1102 C1 A figura abaixo representa um retngulo formado por quatro hastes fixas.

figura 1

figura 2

Questo 28 A partir dessas informaes, correto afirmar que a lmina bimetlica encurva-se para cima devido ao fato de *a) o coeficiente de dilatao trmica do cobre ser maior que o do ferro. b) o coeficiente de dilatao trmica do cobre ser menor que o do ferro. c) a condutividade trmica do cobre ser maior que a do ferro. d) a condutividade trmica do cobre ser menor que a do ferro. Questo 29 Com base nas informaes sobre termostato (Figuras 1 e 2), correto afirmar que a corrente eltrica capaz de aquecer a