01 - Qual o calor total necessrio para converter 12,0 g de gelo a -10 C em vapor dgua a 100

C? D a sua resposta em joules e em calorias.

Resposta: 3,64 x 104 J = 8,69 X 10

3 cal

02 - Calcule a menor quantidade de energia, em joules, necessria para fundir 130 g de prata

inicialmente a 15,0 C.

Resposta: 40,5 kJ

03 - Um pequeno aquecedor eltrico de imerso usado para esquentar 100 g de gua, com o

objetivo de preparar uma xcara de caf solvel. Trata-se de um aquecedor de 200 watts (esta a

taxa de converso de energia eltrica em energia trmica). Calcule o tempo necessrio para aquecer

a gua de 23,0 C para 100 C, desprezando as perdas de calor.

Resposta: 161 s

04 Quanto tempo um aquecedor de gua de 59 kW leva para elevar a temperatura de 150 litros de

gua de 21 C para 38 C?

Resposta: 3,0 min

05 Um tacho de cobre de 150 g contm 220 g de gua, e ambos esto a 20,0 C. Um cilindro de

cobre de 300 g, muito quente, jogado na gua, fazendo a gua ferver e transformando 5,0 g de

gua em vapor. A temperatura final do sistema de 100 C. Despreze a transferncia de energia

para o ambiente.

a) Qual e energia (em calorias) transferida para a gua em forma de calor?

b) Qual a energia transferida para o tacho?

c) Qual a temperatura inicial do cilindro?

Respostas: a) 20,3 kcal; b) 1,11 kcal; c) 873 C

06 - Duas amostras A e B, esto a diferentes temperaturas quando so colocadas em contato em um

recipiente termicamente isolado at entrarem em equilbrio trmico. A figura 1 (a) mostra as

temperaturas T das duas amostras em funo do tempo t. A amostra A tem uma massa de 5,0 kg; a

amostra B tem uma massa de 1,5 kg. A figura 1 (b) um grfico do material da amostra B que

indica a variao de temperatura T que o material sofre quando recebe uma energia Q na forma de

calor. A variao T esta plotada em funo da energia Q por unidade de massa do material, e a

escala vertical definida por Ts = 4,0 C. Qual o calor especfico da amostra A?

Universidade de Passo Fundo

Disciplina: Fsica II

Professor: Leandro Paludo

Exerccios: Calorimetria (capacidade trmica, calor especfico, transio e equilbrio de

fase, calor de combusto).

Figura 1 - Exerccio 06

Resposta: 4,0 x 102 J/kg.K

07 Voc precisa descobrir o calor especfico de uma amostra de metal. Voc pesa a amostra e

descobre que seu peso 28,4 N. Voc acrescenta, cuidadosamente, 1,25 x 104 J amostra e

descobre que sua temperatura sobe 18 C. Qual o calor especfico da amostra?

Resposta: 240 J/kg.K

08 - Em um aquecedor solar a radiao do Sol absorvida pela gua que circula em tubos em um

coletor situado no telhado. A radiao solar penetra no coletor atravs de uma cobertura

transparente e aquece a gua dos tubos; essa gua bombeada para um tanque de armazenamento.

Suponha que a eficincia global do sistema de 20% (ou seja, 80% da energia solar incidente so

perdidos). Que rea de coleta necessria para aumentar a temperatura de 200 L de gua no tanque

de 20 C para 40 C em 1,0 h se a intensidade da luz solar incidente 700 W/m?

Resposta: 33,2 m

09 - A temperatura de um prego aumenta quando cravado em uma placa. Supondo que 60% da

energia cintica fornecida em um martelo de 1,80 kg com velocidade de 7,80 m/s seja transformada

em calor para aquecer o prego, e que no exista fluxo de calor para fora do prego, qual seria o

aumento de temperatura de um prego de 8,0 g de alumnio depois que ele recebesse dez batidas?

Resposta: 46 C

10 - Voc, um cientista, fornece calor a uma amostra slida de 500,0 g

taxa de 10,0 kJ/min ao mesmo tempo em que registra a sua temperatura

em funo do tempo. Com esses dados, voc faz um grfico igual ao

mostrado na figura 2.

a) Qual o calor latente de fuso desse slido?

b) Quais so os calores especficos dos estados lquido e slido do

material?

Resposta: a) 30 000 J/kg.; b) cliq = 1000 J/kg.C e csol = 1333 J/kg.C

Figura 2 - Exerccio 10

11 - Um tcnico de laboratrio coloca em um calormetro uma amostra de 0,0850 kg de um material

desconhecido, a uma temperatura de 100,0 C. O recipiente do calormetro, inicialmente a 19 C,

feito com 0,150 kg de cobre e contm 0,200 kg de gua. A temperatura final do calormetro e seu

contedo 26,1 C. Calcule o calor especfico da amostra.

Resposta: 1010 J/kg.K

12 - O calor de combusto da gasolina e do hidrognio so respectivamente iguais a 11x 103 cal/g e

34 x 103 cal/g. Qual o calor de combusto destas substncias em unidades no Sistema Internacional,

ou seja, J/Kg?

Respostas: 4,6 x 107 J/kg e 1,42 x 10

8 J/kg

13 - Um automvel em movimento consumiu determinada quantidade de lcool produzindo 168

000 Kcal. Sendo a massa especfica do lcool igual a 0,80g/cm3 e seu calor de combusto igual a

6,00 x 103 cal/g, determine:

a) Quantos litros de combustvel foram queimados?

b) Qual distncia percorrida pelo automvel com esta quantidade de combustvel se ele faz,

em mdia, 10km/l.

Respostas: a) 35 L; b) 350 km

14 - Para aquecer 1 litro de gua de 20C at 100C so necessrios 80.000 cal liberadas pela

queima de gs engarrafado (GLP) cujo CC = 11 x 103 cal/g. Sabendo que durante o aquecimento

houve perda de 60% do calor liberado pelo gs, qual a massa total de gs queimada neste processo?

Resposta: 18,18 g

15 - Tira-se de uma fornalha uma pea fundida pesando 50 kgf, quando a temperatura 400 C

sendo colocada num tanque contendo 400 kgf de leo a 30 C. A temperatura final de 40 C e o

calor especfico do leo 0,5 cal/g.C. Qual o calor especfico da pea fundida?

Resposta: 0,11 cal/g.C

16 - Tira-se de um forno um bloco de ferro de 2 kg, quando sua temperatura era de 650 C,

colocando-o sobre um grande bloco de gelo a C. Supondo que todo o calor perdido pelo ferro seja

usado para derreter o gelo, qual a quantidade de gelo derretido? (dado: cFe = 0,113 cal/g.C)

Resposta: 1836,3 g

17 Uma fonte trmica fornece, em cada minuto, 20 cal. Para produzir um aquecimento de 30 C

em 50 g de um lquido, so necessrios 15 minutos. Determine o calor especfico do lquido.

Resposta: 0,2 cal/g.C