Lista 03 3ºano-Calorimetria

FÍSICA
LISTA:
03
Professor(a): Rodrigo Alves
3ª série
Ensino Médio
Turmas: A e
Aluno(a):
Segmento temático:
CALORIMETRIA
DIA:
MÊS: 03
2017
1. Uma barra de alumínio de massa igual a 300 g
necessita de 1320 cal de calor para que sua
temperatura seja elevada em 20 ºC. Calcule o calor
específico sensível do alumínio.
podem ser aquecidos até a temperatura de 100ºC com
uma bujão de gás de 13 kg?
Despreze perdas de calor.
Dado: calor específico sensível da água = 1,0kcal/kg°C.
2. Fornecendo-se uma quantidade de calor igual a 1000
cal a 100 g de água, observa-se que sua temperatura
eleva-se em 10°C. Determine:
a) a capacidade térmica dessa massa de água;
b) o calor específico sensível da água.
7. Num recipiente termicamente isolado e com
capacidade térmica desprezível, misturam-se 200 g de
água a 10ºC com um bloco de ferro de 500 g a 140 ºC.
Deseja-se saber a temperatura final de equilíbrio
térmico.
Dados: calor específico da água = 1,0 cal/gºC; calor
específico do ferro = 0,12 cal/gºC.
3. (PUC-SP) Dia de céu azul. Ao ir à praia, às nove
horas da manhã, um banhista percebe que a água do
mar está muito fria, mas a areia da praia está quente.
Retornando à praia às vinte e uma horas, nota que a
areia está muito fria, mas a água do mar ainda está
morna.
a) Explique o fenômeno observado.
b) Dê o conceito de calor específico de uma substância.
4. (Fuvest-SP) Fornece-se calor a dois corpos, A e B,
de mesma massa igual a 100 g e de calores específicos
respectivamente iguais a cA = 0,1 cal/gºC e cB = 0,08
cal/gºC.
a) Qual dos corpos sofrerá maior variação de
temperatura? Justifique a resposta.
b) Se o corpo B sofreu uma variação de temperatura
igual a 50ºC, quantas calorias recebeu?
5. (PUC-SP) O volume de água existente na Terra é
da ordem de 1018 m3.
a) Qual a massa dessa água em quilogramas?
b) Se ocorresse um aumento de 2ºC na temperatura da
água, devido à destruição da camada de ozônio da
atmosfera, qual seria a quantidade de calor absorvida
pela água, em quilocalorias?
Dados: densidade da água: d = 1 g/cm3; calor
específico da água: c = 1 cal/gºC.
6. (Fuvest-SP) Calor de combustão é a quantidade de
calor liberada na queima de uma unidade de massa do
combustível. O calor de combustão do gás de cozinha é
de 6000 kcal/kg. Quantos litros de água à temperatura
de 20ºC
8. Num recipiente termicamente isolado e de
capacidade térmica desprezível são misturados 200 g
de água a 55 ºC com 500 g também de água a 20 ºC.
Qual o valor da temperatura final de equilíbrio térmico?
9. (Fatec-SP) Uma panela de ferro de 2500 g de
massa está à temperatura de 28 ºC. Derrama-se 1 litro
de água a 80 ºC. Admitindo-se que só haja trocas de
calor entre a água e a panela, qual a temperatura final
de equilíbrio térmico do sistema?
Dados: calor específico sensível da água = 1 cal/gºC;
calor específico sensível do ferro = 0,12 cal/gºC;
densidade da água = 1,0 kg/l.
10. Num calorímetro ideal são colocados 300 g de água
a 8,0 ºC e 50 g de ferro a 110 ºC. Sabendo que o
equilíbrio térmico ocorre a 10ºC, determine o calor
específico sensível do ferro.
Dado: calor específico sensível da água = 1,0 cal/gºC.
11. Qual a quantidade de água, a 20ºC, que deve ser
misturada em um calorímetro ideal com 100 g de água
a 80 ºC, para que a temperatura final da mistura seja
de 50ºC?
12. Quanto de água a 0ºC deve ser misturada a uma
estatueta de bronze de 500 g de massa a 100 ºC, para
que a temperatura final de equilíbrio térmico seja igual
a 50 ºC? Despreze possíveis perdas de calor.
Dados: calor específico da água = 1,0 cal/gºC; calor
específico sensível do bronze = 0,1 cal/gC.
13. (UFPEL-RS) Um certo calorímetro contém 80 g de
água à temperatura de 15 ºC. Adicionando à água do
calorímetro 40 g de água a 50 ºC, observa-se que a
temperatura do sistema, ao ser atingido o equilíbrio
térmico, é de 25ºC. Qual a capacidade térmica do
calorímetro?
22. Um quilograma de glicerina, de calor específico 0,6
cal/gºC, inicialmente a – 30 ºC, recebe 12 000 cal de
uma fonte. Determine a temperatura final da glicerina.
14. Quanto de calor devemos fornecer a um bloco de
gelo de 300 g de massa, a 0ºC, sob pressão normal,
pra fundi-lo totalmente?
Dados: calor específico latente de fusão do gelo = 80
cal/g.
23. Uma fonte térmica fornece, em cada minuto, 20
cal. Para produzir um aquecimento de 30 ºC em 50g de
um líquido, são necessários 15min. Determine o calor
específico do líquido.
15. Quanto de calor 100 g de gelo necessitam receber
para serem aquecidos de – 30ºC a 10ºC? A pressão
atmosférica é constante e normal e são dados: calor
específico do gelo = 0,5 cal/gºC; calor de fusão do gelo
= 80 cal/g; calor específico da água = 1,0 cal/gºC.
16. Um bloco de gelo com 200g de massa, a 0 ºC,
precisa receber uma quantidade de calor Q1 para sofrer
fusão total. A água resultante, para ser aquecida até
50ºC, precisa receber Q2 de calor. Qual é o valor de Q,
sendo Q = Q1 + Q2?
Dados: calor específico latente de fusão do gelo = 80
cal/g; calor específico sensível da água = 1 cal/gºC.
24. Para sofrer determinada variação de temperatura,
um bloco metálico deve permanecer 3min em presença
de
uma
fonte
de
fluxo
constante.
A mesma massa de água, para sofrer a mesma variação
de temperatura, exige 12min em presença da fonte.
Determine o calor específico do metal.
25. Um corpo é colocado em presença de uma fonte
térmica de fluxo 2cal/s. O gráfico do aquecimento em
função do tempo, em minutos, é o apresentado. Sendo
60g a massa do corpo, determine o calor específico do
material que o constitui.
17. Deseja-se transformar 100g de gelo a – 20ºC em
água a 30ºC. Sabe-se que o calor específico sensível do
gelo vale 0,5cal/gºC e o da água, 1,0cal/gºC, e que o
calor específico latente de fusão do gelo vale 80cal/g.
Quanto calor, em kcal, devemos fornecer a esse gelo?
18. Uma pedra de gelo de 20 g de massa, inicialmente
a – 10ºC, recebeu 2700 cal. Determine a temperatura
atingida, sabendo que essa energia foi totalmente
aproveitada pelo sistema.
Dados: calor específico sensível do gelo = 0,5 cal/gºC;
calor específico sensível da água = 1,0 cal/gºC calor
específico latente de fusão do gelo = 80 cal/g.
19. Uma fonte de potência constante e igual a 400
cal/min fornece calor a um bloco de gelo com massa de
200 g inicialmente à temperatura de – 20 ºC. Sabendo
que o sistema é aquecido a 50 ºC, calcule o tempo
gasto para tanto, desprezando quaisquer perdas de
energia.
Dados: calor específico do gelo = 0,5 cal/gºC; calor de
fusão do gelo = 80 cal/g; calor específico da água = 1
cal/gºC.
20. (PUC-SP) Um forno de microondas produz ondas
eletromagnéticas que aquecem os alimentos colocados
no seu interior ao provocar a agitação e o atrito entre
suas moléculas. Se colocarmos no interior do forno um
copo com 250 g de água a 20 ºC, quanto tempo será
necessário para aquecê-la a 100 ºC? Suponha que as
microondas produzem 10000 cal/min na água e
despreze a capacidade térmica do copo.
(Dado: calor específico da água = 1,0 cal/gºC.)
21. Um corpo de massa 50 g recebe 300 cal e sua
temperatura sobe de – 10 ºC até 20 ºC. Determine a
capacidade térmica do corpo e o calor específico da
substância que o constitui.
GABARITO
1) 0,22cal/gºC 2) a) 100 cal/ºC b) 1,0 cal/gºC
3) a) O calor específico sensível da areia é menor do
que o da água. Por isso, a areia se aquece mais
rapidamente e também se esfria mais rapidamente.
b) Quantidade de calor que cada unidade de massa
precisa para variar uma unidade de temperatura.
4) a) O corpo B. Sua capacidade térmica é menor.
b) 400 cal. 5) a) 1021 kg . b) 2.1021 kcal. 6) 975 litros
7) 40 ºC. 8) 30ºC. 9) 68ºC. 10) 0,12cal/g°C
11) 100 g 12) 50 g 13) 20cal/°C. 14) 24 000 cal.
15) 10500 cal. 16) 26000cal. 17) 12 kcal. 18) 50ºC.
19) 1h10min. 20) 2 min 21) 10 cal/ºC e 0,2 cal/gºC
22) – 10ºC. 23) 0,2 cal/gºC. 24) 0,25 cal/gºC.
25) 0,4 cal/gºC