O CALOR E OS FENÔMENOS

TÉRMICOS

Professor Thompson Justa

TEMPERATURA

Grau de agitação das moléculas e está relacionado

à energia cinética média das moléculas.

CALOR

Energia térmica em movimento (passa do corpo de

maior temperatura para o corpo de menor

temperatura, até atingir o equilíbrio térmico).

ESCALAS TERMOMÉTRICAS

TIPOS DE CALOR

Calor Sensível (Qs): responsável pela variação de

temperatura de um sistema.

Qs = m.c.ΔƟ → Qs = C.ΔƟ

c calor específico sensível (substância/fase)

C capacidade térmica (corpo)

TIPOS DE CALOR

Calor Latente (Ql): responsável pela mudança de

fase de um sistema.

Ql = m. L (L calor específico latente)

PRINCÍPIO DAS TROCAS DE CALOR

O somatório de todos os calores dentro de um

sistema termicamente isolado é igual a zero.

Σ Q = 0

OBSERVAÇÕES

1 caloria = 4,186 joules (SI)

c água = 1 cal/g oC

c ferro = 0,11 cal/g o C

Lfusão da água = 80 cal/g

Lsolidificação da água = - 80 cal/g

IMPORTANTE

GANHAR CALOR CALOR POSITIVO (Q > 0)

PERDER CALOR CALOR NEGATIVO (Q < 0)

ENERGIA MECÂNICA

QUESTÕES

01. A fotossíntese é uma reação bioquímica que ocorre nas plantas, para a qual é

necessária a energia da luz do Sol, cujo espectro de freqüência é dado a seguir.

a) Sabendo que a fotossíntese ocorre predominantemente nas folhas verdes, de

qual ou quais faixas de freqüências do espectro da luz solar as plantas absorvem

menos energia nesse processo? Justifique.

b) Num determinado local, a energia radiante do Sol atinge a superfície da Terra

com intensidade de 1 000 W/m2. Se a área de uma folha exposta ao Sol é de 50

cm2 e 20% da radiação incidente é aproveitada na fotossíntese, qual a energia

absorvida por essa folha em 10 minutos de insolação?

a) Devido ao fato de as folhas parecerem predominantemente verdes quando

iluminadas pela luz do Sol, difundem o verde e absorvem as outras cores.

Assim, a faixa de freqüência do espectro da luz solar de menor absorção de

energia está entre 5,2 . 1014 a 6,1 . 1014 Hz.

b) Como 20% da radiação incidente, 200 W/m2, é aproveitada na

fotossíntese e a área da folha exposta ao sol é de 50 . 10-4m2, temos:

02. (ENEM) O esquema abaixo mostra, em termos de potência (energia/tempo),

aproximadamente, o fluxo de energia, a partir de uma certa quantidade de

combustível vinda do tanque de gasolina, em um carro viajando com velocidade

constante.

O esquema mostra que, na queima da gasolina, no motor de combustão,

uma parte considerável de sua energia é dissipada. Essa perda é da ordem

de:

a) 80% b) 70% c) 50% d) 30% e) 20%

03. Em uma caminhada, um jovem consome1 litro de O2 por minuto,

quantidade exigida por reações que fornecem a seu organismo 20 kJ/minuto

(ou 5 “calorias dietéticas”/minuto). Em dado momento, o jovem passa a correr,

voltando depois a caminhar. O gráfico representa seu consumo de oxigênio em

função do tempo.

Por ter corrido, o jovem utilizou uma quantidade de energia a mais, do que

se tivesse apenas caminhado durante todo o tempo, aproximadamente, de:

a) 10 kJ b) 21 kJ c) 200 kJ d) 420 kJ e) 480 kJ

04. Uma barra de chocolate de 100 g pode fornecer ao nosso organismo

cerca de 470 kcal.

a) Se essa quantidade de calor fosse transferida à água a 0 °C, na fase

líquida, que massa de água poderia ser levada a 100 °C?

b) Se uma pessoa de massa 80 kg quisesse consumir essa energia subindo

uma escadaria cujos degraus têm 25 cm de altura, quantos degraus ela

deveria subir?

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

1 cal 4,2 J e g 10 m/s2.

05. A garota possui um aquário de 60 l, com peixes tropicais de água doce, muito

sensíveis a baixas temperaturas. Para mantê-los na temperatura ideal de 23 °C,

utiliza um aquecedor com termostato. Tendo observado o funcionamento desse

tipo de aquário, ao longo de um ano, ela constata uma máxima diminuição de

temperatura de 1,5 °C por hora. Sabendo-se que alguns peixes não sobrevivem

mais de 5 horas em temperaturas inferiores a 23 °C e que na sua cidade a

temperatura mínima pode chegar a 8 °C, é CORRETO afirmar: (Dado: 1 cal 4 J)

01. A potência mínima do aquecedor deverá ser 100 W, desde que não haja troca

de água.

02. Com um aquecedor de 200 W, havendo troca de água no inverno, alguns

peixes morrerão.

04. Um aquecedor de 400 W não precisaria ser ligado mais de 15 minutos por

hora, caso não houvesse troca de água.

08. Mesmo com um aquecedor de 500 W, alguns peixes morreriam se a aquarista

precisasse trocar a água no inverno.

16. Com um aquecedor de 60 W ligado constantemente, a temperatura da água

pode ser mantida em 20 °C, desde que ela não seja trocada.

06. No nordeste do Brasil, as condições de insolação favorecem o uso do fogão

solar, cujo funcionamento é baseado na concentração de energia por meio de

espelhos. A água absorve 2 .104 calorias por minuto quando aquecida num

determinado tipo de fogão solar. Determine o tempo necessário para aquecer 4

kg de água de 30 °C a 80 °C.

Considere o calor específico da água a 1 cal/g °C.

TENTE A SUA SORTE! A VIDA É FEITA DE

OPORTUNIDADES. O HOMEM QUE VAI MAIS LONGE

É QUASE SEMPRE AQUELE QUE TEM CORAGEM DE

ARRISCAR.

Dale Carnegie

PROFESSOR THOMPSON JUSTA

E-MAIL: thompson.justa@gmail.com