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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DA BAHIA Departamento de Física Disciplina: Docente: Curso / Turma: Sala: Bloco: Data: _____ / _____ / ____ Assunto: Lista de Exercícios LISTA DE EXERCÍCIOS - CALORIMETRIA Enviado por Rebecca 1) (Fazu-MG) Tia Anastácia é famosa por sua habilidade na cozinha. Um de seus pratos mais famosos é o risoto de camarão feito em panela de pedra. Inácia, sobrinha de tia Anastácia, ao tentar reproduzir o famoso prato, frustrou- se, pois, apesar todos os cuidados e da bela aparência do prato, quando do momento da retirada do fogo, surpreendeu- se com o fato de que, posto à mesa, o arroz acabou por queimar. Ao questionar tia Anastácia sobre o ocorrido, esta lhe respondeu que o segredo do cozimento dos alimentos em panela de pedra, para que a comida não queime, está no fato de se retirar a panela do fogo um pouco antes que o prato esteja totalmente cozido. Nas palavras de tia Anastácia: - A quentura da panela acaba por cozer os alimentos mesmo que ela já não esteja mais no fogo.

Lista de Exercícios - Calorimetria

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Page 1: Lista de Exercícios - Calorimetria

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA

INSTITUTO FEDERAL DA BAHIA

Departamento de Física

Disciplina: Docente: Curso / Turma:

Sala: Bloco: Data: _____ / _____ / ____ Assunto: Lista de Exercícios

LISTA DE EXERCÍCIOS - CALORIMETRIA

Enviado por Rebecca

1) (Fazu-MG) Tia Anastácia é famosa por sua habilidade na cozinha. Um de seus pratos mais famosos é o risoto de camarão feito em panela de pedra. Inácia, sobrinha de tia Anastácia, ao tentar reproduzir o famoso prato, frustrou-se, pois, apesar todos os cuidados e da bela aparência do prato, quando do momento da retirada do fogo, surpreendeu-se com o fato de que, posto à mesa, o arroz acabou por queimar.

Ao questionar tia Anastácia sobre o ocorrido, esta lhe respondeu que o segredo do cozimento dos alimentos em panela de pedra, para que a comida não queime, está no fato de se retirar a panela do fogo um pouco antes que o prato esteja totalmente cozido. Nas palavras de tia Anastácia:

- A quentura da panela acaba por cozer os alimentos mesmo que ela já não esteja mais no fogo.

Dentre as afirmações abaixo, qual a que explica corretamente a “quentura” da panela de pedra salientada por tia Anastácia?

a) A capacidade térmica da panela de pedra é muito pequena, fazendo com que a temperatura se mantenha elevada por muito tempo.

b) A capacidade térmica da panela é grande, permitindo que seu resfriamento se dê com rapidez, passando todo o calor para o alimento, fazendo-o queimar.

Page 2: Lista de Exercícios - Calorimetria

c) A capacidade térmica da panela é grande, o que significa que, para uma pequena variação de temperatura no resfriamento, a panela irradia grande quantidade de calor, podendo acarretar a queima do alimento.

d) A frase da tia Anastácia é mais uma crendice popular. O fato de a comida ter queimado não está relacionado a panela de pedra, e sim ao tempo excessivo à espera do prato na mesa.

e) A pedra, de que é feita a panela, tem a capacidade de reproduzir calor quando estimulada, acabando por queimar o alimento se o estimulo for muito grande.

2) (Olimpíada Paulista De Física) Dois corpos feitos de mesmo material, um de massa 50 kg e outro de massa 100 kg e que se encontravam há muito tempo em um mesmo ambiente, foram aquecidos de maneira a ocorrer a mesma variação de temperatura para cada um dos corpos, em seguida, eles foram colocados em recipientes diferentes, mas construídos com mesmo tipo de material e contendo mesma quantidade de água (que está a uma temperatura menor que a dos corpos).

a) Qual dos dois recebeu maior quantidade de energia ao ser aquecido? Justifique.

b) O que você supõe que irá ocorrer com a temperatura da água do recipiente que vai receber massa de 50 kg, em relação àquele que irá receber a massa de 100 kg para cada caso? Justifique.

3) Um bloco de gelo com 200 g de massa, a 0°C, precisa receber uma quantidade de calor Q1, para sofrer fusão total. A água resultante, para ser aquecida até a 50°C, precisa receber uma quantidade de calor Q2. Qual é o valor de Q, sendo este igual a Q1+Q2?

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

Calor especifico da água = 1cal/g°C

4) Em um calorímetro ideal são colocados 200 g de gelo fundente com 200 g de água, também a 0°C. após algum tempo, podemos afirmar que:

a) No equilíbrio térmico, vamos ter apenas água a 0°C.

b) O gelo, sempre que entra em contato com a água, sofre fusão.

c) No final vamos ter apenas gelo a 0°C.

d) As massas de água e de gelo não se alteram, pois de ambos estiverem a 0°C não haverá troca de calor entre eles.

Page 3: Lista de Exercícios - Calorimetria

e) Quando o calor sai da água, provoca sua solidificação; esse calor, no gelo, provoca fusão.

5) O fato de o éter evaporar mais depressa que o álcool, nas mesmas condições, mostra que a rapidez de evaporação depende da:

a) Temperatura

b) Pressão em sua superfície livre

c) Natureza do liquido

d) Área da superfície livre

e) Densidade do liquido.

6) Quando alguém vai tomar um café muito quente, costuma assoprar a superfície do liquido. Com isso, o café esfria mais depressa, porque:

a) O ar expelido pela pessoa é mais frio que o café e retira calor do sistema

b) O ar expelido pela pessoa evita que o calor saia pela superfície livre, forçando-o a sair pelas faces da xícara

c) O ar expelido retira o vapor de água existente na superfície do café, reduzindo a pressão de vapor e, desse modo, favorecendo a evaporação

d) O ar expelido combina quimicamente com o vapor de água, retirando a energia térmica do café.

7) Você tem 100 g de água à temperatura ambiente. Quanto de calor deve ser retirado dessa água para se obter um bloco de gelo de 100g a 0°C?

Dados: Calor especifico da água = 1,0 cal/g°C

Calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g.

8) Em um calorímetro ideal misturam-se 200 g de gelo a 0°C. com 200 g de água a 40°C.

Dados: Calor especifico da água = 1,0 cal/g°C

Page 4: Lista de Exercícios - Calorimetria

Calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g.

Determine:

a) A temperatura final de equilíbrio térmico da mistura;

b) A massa de gelo que se funde.

9) Uma garrafa térmica contém água a 60°C. O conjunto garrafa térmica+água possui capacidade térmica igual a 80cal/°C. O sistema é colocado sobre uma mesa e, após algum tempo, sua temperatura diminui para 55°C. Qual foi a perda de energia térmica para o ambiente nesse intervalo?

10) O calor especifico do cobre é igual a 0,09 cal/g°C. Se em de usarmos a escala Celsius usássemos a escala Fahrenheit, quanto valeria esse calor especifico?

Enviado por Rodrigo

11) (Unesp 2012 - Modificada) Hermanoteu colocou em uma xícara 50 mL de café a 80 °C, 100 mL de leite a 50 °C e, para cuidar de sua forma física, adoçou com 2 mL de adoçante líquido a 20 °C. Sabe-se que o calor específico do café vale 1 cal/(g.°C), do leite vale 0,9 cal/(g.°C), do adoçante vale 2 cal/(g.°C) e que a capacidade térmica da xícara é desprezível.

Considerando que as densidades do leite, do café e do adoçante sejam iguais e que a perda de calor para a atmosfera é desprezível, depois de atingido o equilíbrio térmico, a temperatura final da bebida de Hermanoteu, em °C, estava entre:

a) 75,0 e 85,0.

b) 65,0 e 74,9.

c) 55,0 e 64,9.

d) 45,0 e 54,9.

e) 35,0 e 44,9.

Page 5: Lista de Exercícios - Calorimetria

12) (FUVEST – SP) Um amolador de facas, ao operar um esmeril, é atingido por

fagulhas incandescentes, mas não se queima. Isso acontece porque as fagulhas:

a) tem calor específico muito grande.

b) tem temperatura muito baixa.

c) tem capacidade térmica muito pequena.

d) estão em mudança de estado.

e) não transportam energia.

13) (Unesp 2011 - Modificada) Uma bolsa térmica com 500 g de água à temperatura inicial de 60 ºC é empregada para tratamento da dor nas costas de Hermanoteu. Transcorrido um certo tempo desde o início do tratamento, a temperatura da água contida na bolsa é de 40 ºC.

Considerando que o calor específico da água é 1 cal/(g.ºC), e supondo que 60% do calor cedido pela água foi absorvido pelo corpo do paciente, a quantidade de calorias recebidas por Hermanoteu no tratamento foi igual a:

a) 2 000.

b) 4 000.

c) 6 000.

d) 8 000.

e) 10 000.

14) (Mackenzie - SP) Em uma manhã de céu azul, um banhista na praia observa que a

areia está muito quente e a água do mar está muito fria. À noite, esse mesmo banhista

observa que a areia da praia está fira e a água do mar está morna. O fenômeno

observado deve-se ao fato de que:

a) a densidade da água do mar é menor que a da areia.

b) o calor específico da areia é menor que o calor específico da água.

Page 6: Lista de Exercícios - Calorimetria

c) o coeficiente de dilatação térmica da água é maior que o coeficiente de dilatação

térmica da areia.

d) o calor contido na areia, à noite, propaga-se para a água do mar.

e) a agitação da água do mar retarda seu resfriamento.

15) (Pucsp 2009 - Modificada) Micalatéia, em sua casa de praia, deseja ferver 2 litros de água numa chaleira de alumínio de 500 g, ambos na temperatura ambiente de 25°C. No entanto, seu botijão de gás natural possui apenas 1% da sua capacidade total. Considerando a perda de calor para o meio ambiente de 35%, a quantidade de gás disponível é:

Considere:

- Densidade da água = 1 g/cm3

- Calor específico da água = 1,0 cal/g°C

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

- Capacidade total do botijão = 13 kg ou 31 litros

- Calor de combustão do gás natural = 12.000 kcal/kg

a) Suficiente, afinal ela necessita de aproximadamente 10 gramas.

b) Suficiente, afinal ela necessita de aproximadamente 20 gramas.

c) Suficiente, afinal ela necessita de aproximadamente 30 gramas.

d) Insuficiente, já que ela precisa de 200 gramas.

e) Insuficiente, já que ela precisa de 300 gramas.

16) (Fgv 2009 - Modificada) Como não ia tomar banho naquele momento, Hermanoteu decidiu adiantar o processo de enchimento de seu ofurô (espécie de banheira oriental), deixando-o parcialmente cheio. Abriu o registro de água fria que verte 8 litros de água por minuto e deixou-o derramar água à temperatura de 20 °C, durante 10 minutos. No momento em que for tomar seu banho, esse senhor abrirá a outra torneira que fornece água quente a 70 °C e que é semelhante à primeira, despejando água na mesma proporção de 8 litros por minuto sobre a água já existente no ofurô, ainda à temperatura de 20 °C. Para que a temperatura da água do banho seja de 30 °C, desconsiderando perdas de calor para o ambiente e o ofurô, pode-se estimar que o tempo que deve ser mantida aberta a torneira de água quente deve ser, em minutos:

Page 7: Lista de Exercícios - Calorimetria

a) 2,5.

b) 3,0.

c) 3,5.

d) 4,0.

e) 4,5.

Enviado por Felipe Novaes

17) Uma esfera de ferro está inicialmente à temperatura de 30˚C. Ao receber uma quantidade de calor de 600 calorias, sua temperatura passa para 34˚C.

a) Qual é a capacidade térmica da esfera?

b) Se a esfera receber uma quantidade de calor de 4800 calorias, qual será a variação de sua temperatura?

18) Ao receber a quantidade de calor Q = 600 cal, um corpo tem sua temperatura aumentada de Δθ = 20˚C.

a) Qual é a capacidade térmica do corpo?

b) Qual é a capacidade térmica do corpo em cal/˚F?

19) Um bloco de vidro de massa m = 300 gramas está inicialmente à temperatura θі = 25˚C. Sabe-se que o calor específico do vidro é c = 0,20 cal/g˚C.

a) Calcule a capacidade térmica do bloco.

b) Calcule a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura do bloco até θf = 40˚C.

20) O equivalente em água de um calorímetro é 25 gramas. Sabendo que o calor específico da água é 1,0 cal/g˚C, calcule a capacidade térmica do calorímetro.

Page 8: Lista de Exercícios - Calorimetria

21) Um calorímetro de capacidade térmica 100 cal/˚C contém 500 gramas de água à temperatura de 30˚C. Um corpo de cobre, cuja massa é 200 gramas e cuja temperatura é 300 ˚C, é jogado dentro do calorímetro. Calcule a temperatura de equilíbrio. São dados: calor especifico da água = 1,0 cal/g˚C; calor específico do cobre = 0,093 cal/g˚C.

22) (Mackenzie – SP) Um bloco metálico tem capacidade térmica igual a 10 cal/˚C. A quantidade de calor que devemos fornecer para que a temperatura do bloco varie de 20˚C para 25˚C é:

a) 5 cal b) 10 cal c) 50 cal d) 100 cal e) 200 cal

23) (Efoa – MG) Uma dona de casa de Santos, para seguir a receita de um bolo, precisa de um xícara de água de água a 50˚C. Infelizmente, embora a cozinha seja bem aparelhada, ela não tem um termômetro. Como pode a dona de casa resolver o problema? (Você não pode envolver termômetro na sua sugestão)

24) (UF-PE) Um litro de água, a uma temperatura de 20˚C, é misturado com dois litros de água que estavam inicialmente à temperatura de 50˚C. No equilíbrio, a temperatura final da água será:

a) 30˚C b) 35 ˚C c) 40˚C d) 43˚C e) 45˚

Enviado por Gabrielle e Felipe Piton

25) Quando dois corpos são postos em contato há transferência de calor entre eles até que atinjam o equilíbrio térmico. Isto ocorre desde que eles:

a) estejam a temperaturas diferentes.

b) tenham calor específico diferente.

c) tenham a mesma capacidade térmica.

d) tenham a mesma massa.

e) estejam à mesma temperatura.

Page 9: Lista de Exercícios - Calorimetria

26) Um corpo tem capacidade térmica igual a 18 cal/°C e o calor específico do material que o constitui é igual a 0,12 cal/g°C. A massa desse corpo vale:

a) 150 g b) 180 g c) 220 g d) 280 g e) 330 g

27) O calor específico de uma determinada substância é igual a 0,50 cal/g°C. Para que a temperatura de uma amostra de 10 g dessa substância varie de 10,0°C, é preciso que a amostra absorva, no mínimo:

a) 0,50 cal b) 1,0 cal c) 50 cal d) 25 cal e) 50 cal

28) Um corpo de 500 g liberou 2500 cal quando sua temperatura variou de 80°C para 30°C. A capacidade térmica desse corpo é:

a) 5 cal/°C b) 25 cal/°C c) 50 cal/°C d) 80 cal/°C e) 250 cal/°C

29) No interior de um calorímetro adiabático contendo 500 g de água a 20°C, são colocados 100 g de chumbo a 200°C. O calor específico da água é 1 cal/g°C e o do chumbo é 0,031 cal/g°C. A temperatura final de equilíbrio é aproximadamente:

a) 31°C b) 28,4°C c) 25,3°C d) 23,5°C e) 21,1°C

30) Num calorímetro colocam-se 80,0 g de água a 50,0°C, 20,0 g de água a 30°C e um pedaço de cobre, à temperatura de 100,0°C. O calor específico da água é constante e igual a 1,0 cal/g°C. O pedaço de cobre tem capacidade térmica igual a 2,0 cal/°C. as trocas de calor tanto entre o calorímetro e o exterior como entre o calorímetro e a mistura, qual será, aproximadamente, o valor da temperatura da mistura, em graus Celsius, quando esta estiver em equilíbrio térmico?

a) 46,0 b) 47,1 c) 60,0 d) 70,0 e) 80,0

31) Uma garrafa térmica contém 0,5 l de café a uma temperatura de 80°C. O café frio de um copo com volume de 0,25 l, a 20°C, é despejado de volta na garrafa. Se a capacidade calorífica da garrafa for desprezível, qual será a temperatura do café depois da mistura?

a) 25°C b) 30°C c) 40°C d) 50°C e) 60°C

Page 10: Lista de Exercícios - Calorimetria

32) Numa casa de praia, deseja-se aquecer 1,0 litro de água num recipiente termicamente isolado, por meio de um aquecedor elétrico de 420 W.A água foi introduzida no recipiente a 10°C. Sabendo-se que o calor específico da água é igual a 4,2 • 10³ J/kg°C, o tempo necessário para a água começar a ferver será aproximadamente de:

a) 5 min b) 10 min c) 15 min d) 42 min e) 1 hora

33) Um bloco de gelo, inicialmente a -10°C, tem massa de 500 g. Qual a quantidade de calor necessária para transforma-lo em igual quantidade de água, a 20°C? Dados: cgelo = 0,5 cal/g°C, cágua = 1,0 cal/g°C, LF = 80 cal/g.

a) 0,05 kcal b) 0,52 kcal c) 5,25 kcal d) 252 kcal e) 52,5 kcal

34) A quantidade de calor necessária para transformar, sob pressão normal, 50 g de água, a 20°C, em vapor de água, a 140°C, é:

Dados:

Calor específico da água = 1 cal/g°C;

calor latente de vaporização = 540 cal/g;

calor específico do vapor = 0,5 cal/g°C.

a) 32000 cal b) 27000 cal c) 1000 cal d) 4000 cal e) 64000 cal

35) Um litro de água a 25,0°C é colocado num congelador, obtendo-se, após certo tempo, gelo a -10°C. Considere LS = 80 cal/g, c(H2O) = 1 cal/g°C e c(gelo) = 0,50 cal/g°C. A quantidade de calor extraída da água é igual a:

a) 1,50 • 10⁴ cal b) 2,50 • 10⁴ cal c) 3,50 • 10⁴ cal d) 1,05 • 10⁵ cal e) 1,10 • 10⁵ cal

Page 11: Lista de Exercícios - Calorimetria

36) 100 gramas de gelo a 0°C absorvem calor na taxa de 800 calorias por segundo. Qual o tempo mínimo necessário para fundir todo o gelo? Dado: LF = 80 cal/g.

a) meia hora b) 10 segundos c) uma hora d) 100 segundos e) 10 minutos

37) Um revólver dispara uma bala de chumbo de massa igual a 10 g e velocidade de 250 m/s contra um bloco de madeira cuja massa, comparada à da bala, é praticamente infinita. Suponha que toda a energia cinética da bala foi transformada em energia calorífica e que esta energia foi utilizada exclusivamente para aquecer a bala. Nestas condições, pode-se concluir que a variação de temperatura sofrida pelo projétil foi, em °C, aproximadamente:

Dados: c Pb = 0,031cal/g°C, 1 cal = 4,18 J

a) 251 b) 231 c) 221 d) 261 e) 241

38) Um pedaço de gelo de 50 g a 0°C é exposto ao sol e se derrete completamente em 5 minutos. Pode-se afirmar que a quantidade de calorias por minuto que ele absorveu, em média é:

(Dado: calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g)

a) 200 b) 400 c) 600 d) 800 e) 1000

39) Considere três fenômenos simples:

I – circulação de ar em geladeiras

Page 12: Lista de Exercícios - Calorimetria

II – aquecimento de uma barra de ferro

III – variação da temperatura do corpo humano no banho de sol.

Associe, nesta mesma ordem, o principal tipo de transferência de calor que ocorre nestes fenômenos:

a) convecção, condução, irradiação

b) convecção, irradiação, condução

c) condução, convecção, irradiação

d) irradiação, convecção, condução

e) condução, irradiação, convecção

40) Uma pessoa que se encontra perto de uma fogueira recebe calor principalmente por:

a) convecção do dióxido de carbono

b) convecção do monóxido de carbono

c) convecção do ar

d) condução

e) irradiação

41) No interior de uma geladeira, a temperatura é aproximadamente a mesma em todos os pontos graças a circulação do ar. O processo de transferência de energia causado por essa circulação de ar é denominado:

a) radiação b) convecção c) condução d) compressão e) reflexão

42) Um banhista ao sair da água sente mais:

a) frio porque fora da água a temperatura é mais baixa

b) calor porque a evaporação cede calor ao seu corpo

Page 13: Lista de Exercícios - Calorimetria

c) calor porque a evaporação é um processo endotérmico

d) frio porque a evaporação é um processo endotérmico

Enviado por Jonathan e Moisés

43) (FMU) A temperatura durante a mudança de estado, para uma dada substância:

a) é sempre maior que zero

b) é sempre menor que zero

c) varia conforme o estado de agregação da substância

d) é sempre constante à mesma pressão

e) varia independentemente do estado de agregação da substância

44) (UFRN) Um copo de água está à temperatura ambiente de 30°C. Joana coloca cubos de gelo dentro da água. A análise dessa situação permite afirmar que a temperatura da água irá diminuir por que:

a) o gelo irá transferir frio para a água.

b) a água irá transferir calor para o gelo.

c) o gelo irá transferir frio para o meio ambiente.

d) a água irá transferir calor para o meio ambiente.

Page 14: Lista de Exercícios - Calorimetria

45) (PUC-PR) Um menino inglês mediu sua temperatura com um termômetro graduado na escala Fahrenheit e encontrou 96,8°F. Esse menino está:

a) com febre alta, mais de 39°C.

b) com temperatura menor que 36°C.

c) com a temperatura normal de 36°C.

d) com temperatura de 38°C.

e) com temperatura de 34,6°C.

46) (PUC-PR) Um calorímetro contém 500 g de água a uma temperatura de 20°C. Despreze o calor recebido pelo calorímetro. Fornecendo-se à água uma quantidade de calor de 20000 cal, obtêm-se no calorímetro: Dados: cH2O = 1 cal/g°C LH2O = 540 cal/g

a) 400 g de água a 100°C e 100 g de vapor de água a 100°C.

b) 300 g de água a 100°C e 200 g de vapor de água a 120°C.

c) 500 g de água a 40°C.

d) 500 g de água a 60°C.

e) 500 g de água a 80°C.

47) (PUC-RS) Podemos caracterizar uma escala absoluta de temperatura quando:

a) dividimos a escala em 100 partes iguais.

b) associamos o zero da escala ao estado de energia cinética mínima das partículas de um sistema.

c) associamos o zero da escala ao estado de energia cinética máxima das partículas de um sistema.

d) associamos o zero da escala ao ponto de fusão do gelo.

Page 15: Lista de Exercícios - Calorimetria

e) associamos o valor 100 da escala ao ponto de ebulição da água.

48) (PUC-RS) Uma piscina contém 20.000 litros de água. Sua variação de temperatura durante a noite é de – 5° C. Sabendo que o calor específico da água é de 1cal/g ° C, a energia, em kcal, perdida pela água ao longo da noite, em módulo, é

a) 1.104

b) 1.105

c) 2.103

d) 9.103

e) 9.107

49) (PUC-MG) Considere dois corpos A e B de mesma massa de substâncias diferentes. Cedendo a mesma quantidade de calor para os dois corpos, a variação de temperatura será maior no corpo:

a) de menor densidade.

b) cuja temperatura inicial é maior.

c) de menor temperatura inicial.

d) de maior capacidade térmica.

e) de menor calor específico.

50) (PUC-MG) O gráfico abaixo mostra o aquecimento de um recipiente de alumínio (c =0,20 cal/g°C), de massa 600 g, que contém um determinado líquido em equilíbrio térmico. Nesse caso, é CORRETO dizer que a capacidade térmica do líquido, em cal/ °C é igual a:

Page 16: Lista de Exercícios - Calorimetria

a) 60

b) 70

c) 80

d) 90

e) 100

51) (PUC-MG) O equivalente em água de um corpo é definido como a quantidade de água que, recebendo ou cedendo a mesma quantidade de calor, apresenta a mesma variação de temperatura. Desse modo, o equivalente em água, de1000 g de ferro ( c = 0,12 cal/g°C ) é igual a 120 g de água ( c = 1,0cal/g°C ). Visto isso, é correto dizer que o equivalente em alumínio (c = 0,20 cal /g°C ) de 1000 g de ferro vale, em gramas:

a) 200

b) 400

c) 600

d) 800

e) 1000

52) (UERJ) Uma bolinha de aço a 120 C é colocada sobre um pequeno cubo de gelo a 0 C.

Page 17: Lista de Exercícios - Calorimetria

Em escala linear, o gráfico que melhor representa a variação, no tempo, das temperaturas da bolinha de aço e do cubo de gelo, até alcançarem um estado de equilíbrio, é:

Enviado por Lisandra

53) (FUVEST) Um ser humano adulto e saudável consome, em média, uma potência de 120J/s. Uma “caloria alimentar” (1kcal) corresponde, aproximadamente, a 4,0 x 103J. Para nos mantermos saudáveis, quantas “calorias alimentares” devemos utilizar, por dia, a partir dos alimentos que ingerimos?

a) 33

b) 120

c) 2,6x103

d) 4,0 x103

e) 4,8 x105

54) (AFA-SP) A massa de 1,0kg de água, ao sofres uma elevação de temperatura de 5,0ºC para 95ºC, absorve o calor de, aproximadamente:

Dado: c = 1,0 kcal/kgºC (água).

a) 5,0 kcal

b) 90 kcal

c) 200 kcal

d) 1000 kcal

e) 90 000 kcal

Page 18: Lista de Exercícios - Calorimetria

55) (Mackenzie-SP) Considere as afirmativas:

I – O calor absorvido ou cedido por um corpo depende, além da temperatura, da massa e da natureza da substância que constitui o corpo.

II – Capacidade térmica de um corpo é a razão entre a quantidade de calor a ele cedida e a elevação de temperatura correspondente.

III – Um corpo pode receber calor sem aumentar a sua temperatura.

Assinale:

a) Somente I é correta.

b) Somente II é correta.

c) Somente II e III são corretas.

d) Todas são corretas.

e) Nenhuma é correta.

56) (UFPEL-RS) Duas esferas metálicas, maciças, do tamanho de uma bolinha de tênis, de mas massa, porém de materiais diferentes, são mergulhadas durante 15 minutos em água fervente. A seguir são colocadas sobre um grande bloco de gelo a 0ºC. A massa de gelo derretida será a mesma para as duas esferas? Justifique.

57) Ao fornecer 300 calorias de calor para um corpo, verifica-se como conseqüência uma variação de temperatura igual a 50 ºC. Determine a capacidade térmica desse corpo.

Page 19: Lista de Exercícios - Calorimetria

58) (UF - Paraná) Para aquecer 500 g de certa substância de 20 ºC para 70 ºC, foram necessárias 4 000 calorias. A capacidade térmica e o calor específico valem respectivamente:

a) 8 cal/ ºC e 0,08 cal/g .ºC

b) 80 cal/ ºC e 0,16 cal/g. ºC

c) 90 cal/ ºC e 0,09 cal/g. ºC

d) 95 cal/ ºC e 0,15 cal/g. ºC

e) 120 cal/ ºC e 0,12 cal/g. ºC

59) (PUCCAMP) Uma barra de cobre de massa 200g é retirada do interior de um forno, onde estava em equilíbrio térmico, e colocada dentro de um recipiente de capacidade térmica 46cal/°C que contém 200g de água a 20°C.

A temperatura final de equilíbrio é de 25°C. A temperatura do forno, em °C, é aproximadamente igual a: Dado: CCu = 0,03 cal/g°C

a) 140

b) 180

c) 230

d) 280

e) 300

60) (FUVEST) Num calorímetro contendo 200g de água a 20°C coloca-se uma amostra

de 50g de um metal a 125°C. Verifica-se que a temperatura de equilíbrio é de 25°C.

Page 20: Lista de Exercícios - Calorimetria

Desprezando o calor absorvido pelo calorímetro, o calor específico sensível desse metal,

em cal/g°C, vale:

a) 0,10

b) 0,20

c) 0,50

d) 0,80

f) 1,0

61) (UFPE) A figura a seguir representa a temperatura de um líquido não-volátil em função da quantidade de calor por ele absorvida. Sendo a massa do líquido 100g e seu calor específico 0,6 cal/g.°C, qual o valor em °C da temperatura T?

62) (UEL) O gráfico a seguir representa o calor absorvido por dois corpos sólidos M e N em função da temperatura. Determine a razão entre as capacidades térmicas dos corpos M e N.

Enviado por Caio

63) Um estudante de Química dissolve 4,51g de hidróxido de sódio em 100mL de água numa temperatura de 19.5 C. Enquanto o sódio dissolve, a temperatura em volta da água aumenta para 31.7 C. Determine o calor da solução em J/g.

Page 21: Lista de Exercícios - Calorimetria

Enviado por Daniele

64) Em uma residência há uma vidraça de área A= 5,0 m² e espessura L = 2,0mm. Suponhamos que a temperatura no interior da residência seja 20ºC e no exterior seja 18ºC. Supondo a condutividade térmica do vidro seja K = 0,84 J/s . m . ºC , calcule o fluxo de calor através da vidraça.

65) Duas perguntas…

a) Por que, em uma geladeira, as camadas de ar próximas ao congelador, após entrarem em contato com ele, dirigem-se para baixo?

b) Se o congelador fosse colocado na parte inferior de uma geladeira haveria formação das correntes de convecção? Explique.

66) Suponha que dois blocos, A e B, ambos de Zn , tenham massas m¹ e m² , tais que m¹>m².

a) O calor específico de A é maior, menor ou igual ao de B?

b) A capacidade térmica de A é maior , menor ou igual á de B?

c) Se A e B sofreram o mesmo abaixamento de temperatura, qual deles liberará maior quantidade de calor?

Page 22: Lista de Exercícios - Calorimetria

67) Duas perguntas…

a) Um bloco de cobre, de massa m=200g, é aquecido de 30ºC até 80ºC. Qual a quantidade de calor que foi cedida ao bloco?

b) Se fornecermos a este bloco 186 cal de calor de quanto se elevará sua temperatura?

68) (UF-ES) Ao contato da mão e a temperatura ambiente de 25ºC, o mármore parece mais frio que a madeira porque:

a) A madeira está sempre acima da temperatura ambiente

b) O mármore não alcança a temperatura ambiente.

c) O calor da mão se escoa rapidamente para o mármore, em virtude da grande condutibilidade térmica desse material.

d) A madeira possui mais condutibilidade térmica do que o mármore.

69) (IME-RJ) Um vidro plano, com coeficiente de condutibilidade térmica 0,00183 cal/s , cm. ºC, tem uma área de 1000 cm² e espessura de 3,66mm. Sendo o fluxo de calor por condução através do vidro de 2000 calorias por segundo, calcule a diferença de temperatura entre suas faces.

70) Sabe-se que a massa de um bloco metálico (inicialmente o bloco é submetido a uma temperatura de 20ºC e quando recebe uma quantidade de calor de 330cal, sua temperatura se eleva para 50ºC) é m= 100g.

a) Qual o valor do calor específico do material que constitui o bloco?

Page 23: Lista de Exercícios - Calorimetria

b) Diga, com suas palavras, o significado do resultado encontrado em (a)

Enviado por Jandeson

71) Para derreter uma barra de um material w de 1kg é necessário aquecê-lo até a temperatura de 1000°C. Sendo a temperatura do ambiente no momento analisado 20°C e o calor específico de w=4,3J/kg.°C, qual a quantidade de calor necessária para derreter a barra?

72) Um bloco de ferro de 10cm³ é resfriado de 300°C para 0°C. Quantas calorias o bloco perde para o ambiente?

Dados: densidade do ferro=7,85g/cm³ e calor específico do ferro=0,11cal/g.°C

73) Qual a quantidade de calor absorvida para que 1L d'água congelado e à -20°C vaporize e chegue a temperatura de 130°C.

Dados:

Calor latente de fusão da água: L=80cal/g

Calor latente de vaporização da água: L=540cal/g

Calor específico do gelo: c=0,5cal/g.°C

Calor específico da água: c=1cal/g.°C

Calor específico da água: c=0,48cal/g.°C

Densidade da água: d:1g/cm³

Page 24: Lista de Exercícios - Calorimetria

1L=1dm³=1000cm³ m=d.V m=1000g

74) Um bloco de um material desconhecido e de massa 1kg encontra-se à temperatura de 80°C, ao ser encostado em outro bloco do mesmo material, de massa 500g e que está em temperatura ambiente (20°C). Qual a temperatura que os dois alcançam em contato? Considere que os blocos estejam em um calorímetro.

75) Em uma cozinha, uma chaleira com 1L de água ferve. Para que ela pare, são adicionados 500mL de água à 10°C. Qual a temperatura do equilíbrio do sistema?

Qualquer quantidade de água que esteja fervendo encontra-se à temperatura de 100°C, se a temperatura for superior a esta, não haverá água líquida, apenas vapor.

Enviado por Julian

76) Um bloco de massa e calor específico , à temperatura , é posto em contato com um bloco de outro material, com massa, calor específico sensível e temperatura respectivamente , e . Depois de estabelecido o equilíbrio térmico entre os dois blocos, sendo e constantes e supondo que as trocas de calor com o resto do universo sejam, desprezíveis, a temperatura final deverá ser igual a:

a)

b)

c)

d)

Page 25: Lista de Exercícios - Calorimetria

e)

77) (ITA-SP) Uma roda d'água converte em eletricidade, com uma eficiência de 30%, a energia de 200 litros de água por segundo caindo a 5 metros. A eletricidade gerada é utilizada para esquentar 50 litros de água de 15 a 65 graus celcius. O tempo aproximado que leva a água para esquentar até a temperatura desejada é de...?

78) Um centímetro cúbico de água passa a ocupar 1671cm³ quando evaporado à pressão de 1,0atm. O calor de vaporização a essa pressão é de 539cal/g. O valor que mais se aproxima do aumento de energia da água é

a) 498 calb) 2082 calc) 498 Jd) 2082 Je) 2424 J

Page 26: Lista de Exercícios - Calorimetria

Respostas:

1. c)

2. a) Corpo de massa 100 g. ele tem capacidade térmica maior.

b) o corpo de 50 kg irá sofrer menor variação de temperatura.

3. 2,6 x 104 cal

4. d)

5. c)

6. c)

7. 10500 cal

8. a. 0°c

b. m = 100 g

9. 400Cal

10. 0,05 cal/g°F

11. Alternativa C

12. C = Q / ΔT. Sendo a capacidade térmica C das fagulhas muito pequena, elas

transferem pouca quantidade de calor para o operador, o que é insuficiente para o

queimar.

“Alternativa C”

13. Alternativa C

Page 27: Lista de Exercícios - Calorimetria

14. Se as massas iguais de água e areia receberem ou perderem quantidades iguais de

calor, a variação de temperatura da água será menor em módulo que a da areia, porque a

água tem maior calor específico. “Alternativa B”

15. Alternativa B

16. Alternativa A

17- a) C = 150 cal/˚C; b) Δθ = 32˚C

18- a) 30 cal/˚C; b) 50/3 cal/˚F

19- a) C = 60 cal/˚C; b) Q = 900 cal

20- C = 25 cal/˚C

21- 38,1 ˚

22- a

23- Misturando volumes iguais de água fervente e água resultante do derretimento do

gelo

24- c

25. A

26. A

27. E

28. C

29. E

30. B

31. E

Page 28: Lista de Exercícios - Calorimetria

32. C

33. E

34. A

35. E

36. B

37. E

38. D

39. A

40. E

41. B

42. D

43-d

44-b

45-c

46-d

47-b

48-b

49-e

50-c

51-c

Page 29: Lista de Exercícios - Calorimetria

52-d

53) C

54) B

55) D

56) Não. Como as esferas são de mesma massa mas de materiais diferentes, suas

capacidades térmicas (C = m . c) são diferentes. Derreterá maior quantidade de

gelo a de maior quantidade térmica.

57) 6 cal/ºC

58) 0,16 cal/g.ºC (letra B)

59) C

60) B

61) T = 50ºC

62) ???

63) ΔH = -1.13 x 103 J/g

64) R= A cada segundo passa pela vidraça uma quantidade de calor Q = 4200J

68) R = c)

69) R = 400ºC

66) a) Os dois blocos são feitos do mesmo material, logo o calor específico de A é igual

ao de

Page 30: Lista de Exercícios - Calorimetria

B.

b) m¹>m² e C¹ > C²

c) Irá absorver ou liberar maior quantidade de calor aquele que tiver maior capacidade

térmica (o bloco A).

67) a) Q = 930cal

b) ∆t = 10ºC

70) a) c= 0,11 cal/gºC

b) Para elevar 1ºC a temperatura de 1g de ferro, devemos fornecer a ele 0,11cal.

71) 1006,45cal

72) “m=78,5g” “Q= -2590,5cal”

73) “Q=744,4kcal”

74) “Ө= 60°c”

75) “Ө= 70°c”

76) D)

77) 1 hora

78) 498 cal