Uma barra de gelo com massa igual a 5 Kg está a uma temperatura

Lista de Exercícios
Aluno(a):_______________________________________Nº.____
Pré Universitário
Uni-Anhanguera
Professor:
Fabrízio Gentil
Série: 2o ano
Disciplina: Física - Calorimetria – Mudanças de fase
01 - (FPS PE)
Uma barra de gelo com massa igual a 5 Kg está a uma temperatura igual a 0º C. Considere que o
calor latente de fusão do gelo vale LF = 333000 J/Kg. A quantidade de calor necessária para
derreter completamente a barra de gelo será de aproximadamente:
a)
b)
c)
d)
e)
3,33  10+5 Joules
1,50  10+4 Joules
2,50  10+7 Joules
1,67  10+6 Joules
5,00  10+4 Joules
02 - (UFPR)
O gráfico abaixo, obtido experimentalmente, mostra a curva de aquecimento que relaciona a
temperatura de uma certa massa de um líquido em função da quantidade de calor a ele fornecido.
Sabemos que, por meio de gráficos desse tipo, é possível obter os valores do calor específico e
do calor latente das substâncias estudadas. Assinale a alternativa que fornece corretamente o
intervalo em que se pode obter o valor do calor latente de vaporização desse líquido.
a)
b)
c)
d)
e)
AB.
BD.
DE.
CD.
EF.
03 - (UECE)
1
O gráfico abaixo ilustra a temperatura de certa quantidade de água em função da energia
fornecida.
Considerando o calor específico do gelo 2090 J/(kgºC) e 3,33105 J/kg seu calor latente de
fusão, a massa de água gerada após fundir todo o gelo é, aproximadamente,
a)
b)
c)
d)
159 kg.
1 kg.
159 g.
1 g.
04 - (MACK SP)
Um estudante, no laboratório de Física de sua escola, forneceu calor a um corpo de massa 50 g,
utilizando uma fonte térmica de potência constante. Com as medidas obtidas, construiu o gráfico
ao lado, que representa a quantidade de calor Q recebida pelo corpo em função de sua
temperatura t. Analisando o gráfico, pode-se afirmar que o calor específico, no estado sólido e o
calor latente de vaporização da substância que constitui o corpo, valem, respectivamente,
a)
b)
c)
d)
e)
0,6 cal/(g.ºC) e 12 cal/g
0,4 cal/(g.ºC) e 12 cal/g
0,4 cal/(g.ºC) e 6 cal/g
0,3 cal/(g.ºC) e 12 cal/g
0,3 cal/(g.ºC) e 6 cal/g
05 - (UERJ)
Em um reator nuclear, a energia liberada na fissão de 1 g de urânio é utilizada para evaporar a
quantidade de 3,6 x 104 kg de água a 227 oC e sob 30 atm, necessária para movimentar uma
turbina geradora de energia elétrica.
Admita que o vapor d’água apresenta comportamento de gás ideal.
O volume de vapor d’água, em litros, gerado a partir da fissão de 1 g de urânio, corresponde a:
2
a)
b)
c)
d)
1,32 x 105
2,67 x 106
3,24 x 107
7,42 x 108
06 - (UFG GO)
Em um dia ensolarado, uma criança brinca com uma lupa de diâmetro de 10 cm e resolve
derreter uma pequena pedra de gelo de massa 1g, focalizando a luz solar. Considere que a pedra
de gelo está inicialmente a uma temperatura de -14 ºC, que o valor da irradiação solar incidente é
de 420 W/m2 e que o gelo absorve 80% dessa energia.
Dados:
1 cal  4,2 J
Calor latente de fusão do gelo: 80 cal/g
Calor específico do gelo: 0,50 cal/g  ºC
3
Considerando os dados apresentados, calcule:
a) a quantidade de energia em calorias para derreter completamente a pedra de gelo;
b) o tempo, em segundos, que a criança irá esperar até a pedra de gelo derreter-se
completamente, sendo, nesse caso, desprezado o calor do meio ambiente.
07 - (UNESP)
Os compostos orgânicos possuem interações fracas e tendem a apresentar temperaturas de
ebulição e fusão menores do que as dos compostos inorgânicos. A tabela apresenta dados sobre
as temperaturas de ebulição e fusão de alguns hidrocarbonetos.
Substância T E (C) T F(C)
metano
- 162
- 182
propano
- 42
- 188
eteno
- 104
- 169
propino
- 23
- 101
Na temperatura de -114 °C é correto afirmar que os estados físicos em que se encontram os
compostos, metano, propano, eteno e propino, são, respectivamente,
a)
b)
c)
d)
e)
sólido, gasoso, gasoso e líquido.
líquido, sólido, líquido e sólido.
líquido, gasoso, sólido e líquido.
gasoso, líquido, sólido e gasoso.
gasoso, líquido, líquido e sólido.
08 - (IFPE)
Uma amostra de determinada substância com massa 30g encontra-se inicialmente no estado
liquido, a 60°C. Está representada pelo gráfico ao lado a temperatura dessa substância em função
da quantidade de calor por ela cedida. Analisando esse gráfico, é correto afirmar que
3
a)
b)
c)
d)
e)
a temperatura de solidificação da substância é 10°C.
o calor específico latente de solidificação é –1,0 cal/g.
o calor específico sensível no estado líquido é 1/3 cal/gºC.
o calor específico sensível no estado sólido é 1/45 cal/gºC.
ao passar do estado líquido a 60ºC para o sólido a 10°C a substância perdeu 180 cal.
09 - (UEMA)
Em uma torneira, a temperatura da água era de 27ºC. Um aluno de Física construiu um
aquecedor solar, obtendo nessa torneira uma temperatura da água de 70ºC. Para ferver 2kg de
água o ganho de energia térmica em joule será de:
Considere 1cal = 4,19J
a)
b)
c)
d)
e)
8,6x105
3,6x105
8,6x106
3,6x104
3,6x106
10 - (FMJ SP)
Para que a prata pura possa ser vendida em quantidades diferentes, ela é derretida, é jogada em
água. Como resultado, solidificam-se filetes e gotas de diversos tamanhos, facilitando a
pesagem, que é feita tal qual se faz na venda de cereais a granel. Quando 100 g de prata passam
por esse processo, a quantidade de água que a esfria atinge a temperatura de 62 ºC que, no caso,
é a temperatura do equilíbrio térmico. Se a prata que foi jogada na água encontrava-se
completamente líquida e em seu ponto de fusão, admitindo que todo o calor perdido pela prata é
absorvido pela água, o valor absoluto da quantidade de calor transferida pela prata para a água é,
em joules, aproximadamente,
Dados:
calor específico da prata no estado sólido = 230 J/(kg  ºC)
calor latente de fusão da prata = 100  103 J/kg
ponto de fusão da prata = 962 ºC
a)
b)
c)
d)
e)
18 000.
21 000.
26 000.
29 000.
31 000.
11 - (UNISA SP)
Luísa, uma garota muito esperta e prestativa, tem, entre suas tarefas em casa, encher as
forminhas de gelo com água e colocá-las no congelador. Em determinado dia, a menina usou
250 g de água, à temperatura de 20 ºC para congelar. Seu congelador utiliza potência constante
4
de 5,0 cal/s para formar o gelo, cujo calor latente de solidificação é igual a 80 cal/g. Sendo o
calor específico da água igual a 1,0 cal/g.ºC, para encontrar a água colocada totalmente
convertida em gelo, Luísa deverá abrir o congelador em, no mínimo,
a)
b)
c)
d)
e)
1 000 s.
2 000 s.
3 000 s.
4 000 s.
5 000 s.
12 - (UCS RS)
Durante a formação da Terra, a atmosfera era muito quente e toda a ___(I)___ existente estava
na fase ___(II)___. O ciclo ___(III)___ iniciou-se pelo processo de ___(IV)___, devido à
diminuição de temperatura no planeta, o que possibilitou que a ___(I)___ passasse para o estado
___(V)___. Esses processos foram essenciais para que muitas espécies pudessem se desenvolver
no planeta.
Assinale a alternativa que preenche correta e respectivamente as lacunas acima.
I
II
III
a ) água
gasosa hidrológico
b) amônia líquida do nitrogênio
c) água
líquida geoquímico
d) amônia gasosa hidrológico
e) glicose sólida
do carbono
IV
condensação
evaporação
solidificação
evaporação
fusão
V
líquido
gasoso
sólido
líquido
gasoso
13 - (UECE)
Considerando que os calores específico e latente de vaporização da água são respectivamente c =
4190 J/kg.K e L = 2256 kJ/kg, a energia mínima necessária para vaporizar 0,5 kg de água que se
encontra a 30ºC, em kJ, e aproximadamente:
a)
b)
c)
d)
645
1275
1940
3820
14 - (UNIMONTES MG)
O calor latente de vaporização da água é 540 cal/g. Para vaporizar uma massa m de água ao nível
do mar e à temperatura de 373,15 K, necessitamos de 33858 J de calor latente. A massa da água,
em gramas, é igual a
Dado: 1 cal = 4,18 Joules
a)
b)
c)
d)
15.
20.
45.
30
15 - (PUC SP)
Um cubo de gelo de massa 100g e temperatura inicial -10ºC é colocado no interior de um
microondas. Após 5 minutos de funcionamento, restava apenas vapor d' água. 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 potência utilizada, em W.
5
São dados:
Pressão local = 1atm
Calor especifico do gelo = 0,5calg-1ºC-1
Calor especifico da água líquida = 1,0calg-1ºC-1
Calor latente de fusão da água = 80calg-1
Calor de vaporização da água = 540calg-1
1 cal = 4,2J
a)
b)
c)
d)
e)
1008
896
1015
903
1512
16 - (PUCCAMP SP)
Um forno aquecido a carvão atinge a temperatura . Uma peça de aço de massa 400 g é retirada
do forno a essa temperatura e introduzida, juntamente com 40 g de gelo a 20 ºC, em um
calorímetro de cobre de capacidade térmica 40 cal/ºC que está à temperatura de 20 ºC. O
equilíbrio térmico é estabelecido a 80 ºC. Nestas condições, a temperatura  do forno, em ºC
vale
Dados:
Calor específico da água = 1,0 cal/g ºC
Calor específico do gelo = 0,50 cal/g ºC
Calor específico do aço = 0,10 cal/g ºC
Calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g
a)
b)
c)
d)
e)
270
290
310
330
350
17 - (UFT TO)
Considere que os calores específicos do gelo e da água são constantes e valem 2,05×103 J/(kg·K)
e 4,18×103 J/(kg·K) respectivamente. O calor latente de fusão e o calor latente de vaporização da
água são 333,5×103 J/kg e 2257×103 J/kg respectivamente. Baseado nestas informações, pode-se
dizer que o valor que melhor representa a quantidade mínima de calor necessária para
transformar 10g de gelo a zero °C, sujeito a uma pressão de 1atm, em vapor é de:
a)
b)
c)
d)
22,57×103 J
52,07×103 J
42,18×103 J
30,09×103 J
6
e) 35,05×103 J
18 - (UDESC)
Coloca-se 1,50 kg de gelo, à temperatura de 0 ºC, no interior de um forno de micro-ondas de
potência 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 é:
a)
b)
c)
d)
e)
5,0 min
3,0 min
1,5 min
8,0 min
10 min
19 - (UEFS BA)
O diagrama mostra a variação de temperatura de certa massa de uma substância em função do
calor transferido.
Sabendo-se que o calor de fusão dessa substância é 50cal/g e que, a 0º,C, ela se encontra no
estado sólido, é correto afirmar:
a)
b)
c)
d)
e)
A substância absorveu 1500,0cal para sofrer fusão total.
A temperatura de ebulição da substância é menor que 40ºC.
A massa da substância é igual a 40,0g.
O calor de vaporização dessa substância é 60,0cal/g
A uma temperatura de 25ºC, a substância encontra-se no estado sólido.
20 - (PUC RJ)
Um cubo de gelo dentro de um copo com água resfria o seu conteúdo. Se o cubo tem 10 g e o
copo com água tem 200 ml e suas respectivas temperaturas iniciais são 0 Cº e 24 Cº, quantos
cubos de gelo devem ser colocados para baixar a temperatura da água para 20 Cº?
(Considere que o calor específico da água é ca = 1,0 cal/(g Cº), o calor latente de fusão do gelo L
= 80 cal/g, e  = 1 g/ml)
a)
b)
c)
d)
e)
1
2
3
4
5
21 - (PUC RJ)
7
Uma quantidade de água líquida de massa m = 200 g, a uma temperatura de 30 ºC, é colocada em
uma calorímetro junto a 150 g de gelo a 0 ºC. Após atingir o equilíbrio, dado que o calor
específico da água é ca = 1,0 cal/(g  ºC) e o calor latente de fusão do gelo é L = 80 cal/g, calcule
a temperatura final da mistura gelo + água.
a)
b)
c)
d)
e)
10 ºC
15 ºC
0 ºC
30 ºC
60 ºC
GABARITO:
1) Gab: D
2) Gab: C
3) Gab: D
4) Gab: B
5) Gab: B
6) Gab:
a) Q = 87 cal
b) t = 145 s
7) Gab: E
8) Gab: B
9) Gab: B
10) Gab: E
11) Gab: E
12) Gab: A
13) Gab: B
14) Gab: A
15) Gab: C
16) Gab: C
17) Gab: D
18) Gab: D
8
19) Gab: C
20) Gab: A
21) Gab: C
9