EXERCICIOS termologia - Instituto Montessori

o
Treinando para o ENEM – Física
7) Temos 50 g de gelo a 0 C. Que quantidade de
Termometria, calorimetria e dilatação térmica
calor devemos fornecer à massa de gelo para obter 50
o
g de água a 10 C? Dados: calor específico da água =
o
1) Fornecendo 600 cal a um corpo de massa igual a 3
1 cal/g C; calor latente de fusão do gelo = 80cal/g.
Kg, verifica-se que ele sofre uma elevação de 4ºC de
temperatura. Determine o calor específico médio do
8) Uma pedra de gelo, de 40 g de massa e à
corpo, em cal/gºC.
temperatura de-10 C, é exposta ao sol. Admitindo que
o
o gelo só absorve calor do sol a uma taxa media de
2) Um corpo de massa desconhecida e calor
200 cal/min, qual o tempo para a pedra derreter
específico 0,10 cal/gºC se encontra à temperatura de
completamente?
40ºC. Sabendo que esse corpo cede 300 cal até
Dados: calor específico do gelo = 0,5 cal/g C ; calor
atingir a temperatura de 25 ºC, qual seria a massa
latente
o
de
fusão
do
gelo
=
80
cal/g
deste corpo?
9) O calor de combustão de uma substância é a
3) Um corpo de massa 100 g é aquecido por uma
quantidade de calor que ela fornece por unidade de
fonte cuja potência é constante e igual a 180
massa que sofre combustão total. Sabendo-se que o
cal/minuto. Analise o gráfico abaixo e determine o
calor de combustão do álcool é de 6 400 cal/g qual a
calor específico da substância que constitui o corpo.
massa mínima de álcool a ser utilizada como
combustível para fundir um bloco de gelo de 400g a 0
o
C ? Dado:calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g .
10) Qual a quantidade de calor necessária para
o
transformar 50 g de água a 20 C em vapor de água a
o
o
140 C? Dados: calor específico da água = 1 cal/g C ;
calor latente de vaporização da água = 540 cal/g ;
o
calor específico do vapor de água = 0,5 cal/g C
4) Um bloco de gelo com massa 600g encontra-se a –
o
10ºC. Determine a quantidade de calor necessária
11) (Unifor-CE) Um corpo de massa m a 270 C é
para transformar esse bloco em água a 30ºC.
colocado em um recipiente, onde existe idêntica
Considere o calor latente de fusão: 80 cal/g; o calor
massa de água a 50 C, obtendo-se uma temperatura
específico da água: 1 cal/gºC; calor específico do gelo:
de equilíbrio igual a 70 C. Admitindo que somente
0,5 cal/gºC.
houve troca de calor entre o corpo e a água, qual o
o
o
o
calor específico do corpo, em cal/g C?
5) Determine a quantidade de calor que se deve retirar
de 10g de vapor de água a 100ºC para que se
12) Num experimento , aquece-se um corpo com o
transforme em água líquida a 100ºC (Dados: calor
objetivo de determinar sua capacidade térmica. Para
latente de condensação do vapor de água = - 540
tanto, utiliza uma fonte térmica, de potência constante,
cal/g).
que fornece 30 calorias por segundo e constrói o
gráfico a seguir. A capacidade térmica do corpo é?
6) (Esan-SP) Uma bacia contém 18 litros de água à
o
temperatura de 24 C. Desprezando-se a capacidade
térmica da bacia e as perdas para o ambiente, podeo
se obter uma mistura á temperatura final de 36 C.
despejando-se na bacia certa quantidade de água a
o
72 C. Essa quantidade de água deverá ser de:
13) O calor específico de uma determinada substância
d) A porcentagem de aumento na área da chapa.
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
19 - O dono de um posto de gasolina consulta uma
preciso que a amostra absorva, no mínimo, quantas
tabela de coeficientes de dilatação volumétrica,
calorias?
obtendo para o coeficiente de dilatação volumétrica do
-3
-1
álcool o valor de 10 ºC . Calcule quantos litros ele
14) Um corpo de 500 g liberou 2500 cal quando sua
estará ganhando se comprar 14 000 litros do
temperatura variou de 80°C para 30°C. A capacidade
combustível em uma dia em que a temperatura é de
térmica desse corpo é?
20ºC e revende-lo num dia mais quente, em que esta
temperatura seja de 30ºC.
15) 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,
20 - O que ocorre com a densidade de um sólido
à temperatura de 100,0°C. O calor específico da água
quando sua temperatura aumenta ? Explique.
é constante e igual a 1,0 cal/g°C. O pedaço de cobre
tem
capacidade
cal/°C.
21 - Um negociante de tecidos possui um "metro" de
Desprezando-se as trocas de calor tanto entre o
metal que foi graduado à 20ºC. Suponha que o
calorímetro e o exterior como entre o calorímetro e a
negociante esteja usando este "metro" em um dia de
mistura, qual será, aproximadamente, o valor da
verão, no qual a temperatura esteja próxima de 40ºC.
temperatura da mistura, em graus Celsius, quando
Neste dia:
esta
a) O comprimento do "metro" do negociante é maior
estiver
térmica
em
igual
a
2,0
equilíbrio
térmico?
ou menor do que 1m ?
16) Uma garrafa térmica contém 0,5 l de café a uma
b) Ao vender uma peça de tecido, medindo o seu
temperatura de 80°C. O café frio de um copo com
comprimento com este metro o comerciante estará
volume de 0,25 l, a 20°C, é despejado de volta na
tendo lucro ou prejuízo ? Explique. (A dilatação do
garrafa. Se a capacidade calorífica da garrafa for
tecido é desprezível).
desprezível, qual será a temperatura do café depois
da
mistura?
22 - O gráfico abaixo nos mostra como varia o
comprimento de uma barra metálica em função da
17 - Um fio metálico tem comprimento de 100m, a 0ºC.
sua temperatura.
Sabendo que este fio é constituído por um material
com coeficiente de dilatação térmica linear 17 x 10
-6
-1
ºC , determine:
A variação no comprimento do fio quando este é
aquecido até 10ºC.
O comprimento final do fio na temperatura de 10°C.
Qual é o coeficiente de dilatação linear do material
18) Uma placa retangular mede 10cm por 20cm à
que constitui a barra ?
temperatura de 0ºC. O coeficiente de dilatação linear
do material que constitui a placa vale 20 x 10
-6
-1
ºC .
b) Se uma barra constituída por este material tiver
Determine:
200m de comprimento a 10ºC, determine seu
a) A área da placa a 0ºC;
comprimento final quando ela for aquecida a
b) A variação da área da placa quando a temperatura
110ºC.
sobe para 50ºC;
c) A área da chapa à temperatura de 50ºC;
23 - Um paralelepípedo, a 30ºC, tem dimensões 10cm
x 20cm x 40cm e é constituído por um material cujo
coeficiente de dilatação linear vale 5 x 10
-6
-1
ºC .
28 - Um orifício numa panela de ferro, a 0ºC, tem
Determine o acréscimo de volume, em cm , sofrido
5cm de área. Se o coeficiente de dilatação linear do
pelo paralelepípedo quando este é aquecido até
ferro é de 1,2 x 10 ºC calcule a área deste orifício
130ºC.
quando a temperatura chegar a 300ºC.
24 - Uma chapa de zinco, de forma retangular, tem
29 - O gráfico abaixo nos mostra como varia o
60cm
à
comprimento de uma barra metálica em função da sua
Supondo que a chapa foi
temperatura. Uma panela feita com o mesmo material
aquecida até 120ºC, e que o coeficiente de dilatação
da barra tem uma capacidade de 1000 ml, a 0ºC.
3
de
comprimento
temperatura de 20ºC.
linear do zinco vale
e
40cm
-6
de
largura
-1
2
-5
-1
Calcule a capacidade desta panela a 100ºC.
25 x 10 ºC , calcule:
a) A dilatação no comprimento da chapa.
b) A dilatação na largura da chapa.
c) A área da chapa a 20ºC.
d) A área da chapa a 120ºC.
e) O valor do coeficiente de dilatação superficial da
chapa.
f) O aumento na área da chapa usando o valor do
coeficiente de dilatação superficial da chapa, obtido no
30 - Um sólido homogêneo apresenta , a 5ºC, um
item anterior.
3
volume igual a 4 cm .
Aquecido até 505ºC, seu
3
25 - Você é convidado a projetar uma ponte metálica,
volume aumenta de 0,06 cm . Qual o coeficiente de
cujo comprimento será de 2 km.
dilatação linear do material deste sólido ?
Considerando os
efeitos de contração de expansão térmica para
temperatura no intervalo de -40ºC e 40ºC e o
coeficiente de dilatação linear do metal, que é 12 x 10
6
-
-1
ºC , qual é a máxima variação esperada no
comprimento da ponte ?
31. Sabe-se que a temperatura do café se mantém
razoavelmente constante no interior de uma garrafa
térmica perfeitamente vedada.
a) Qual o principal fator responsável por esse bom
isolamento térmico?
26 - À temperatura de 0ºC uma esfera oca de metal
b) O que acontece com a temperatura do café se a
passa com certa folga por dentro de um anel metálico
garrafa térmica for agitada vigorosamente? Explique
e circular. Ao sofrerem uma variação idêntica de
sua resposta.
temperatura (esfera e anel) a esfera não mais
consegue passar pelo anel. Explique por que isso
32. (UNISA-SP) Uma panela com água está sendo
aconteceu.
aquecida num fogão. O calor das chamas se transmite
através da parede do fundo da panela para a água
27 - A variação do comprimento de um fio de aço em
que está em contato com essa parede e daí para o
função da temperatura é mostrado no gráfico abaixo.
restante da água. Na ordem desta descrição, o calor
Calcule o coeficiente de dilatação linear do aço.
se transmitiu predominantemente por:
a) radiação e convecção
b) radiação e condução
c) convecção e radiação
d) condução e convecção
e) condução e radiação
33. (UNIFENAS)
A
transmissão
de
calor
I – A transferência de calor de um corpo para outro
por convecção só é possível:
ocorre em virtude da diferença de temperatura entre
a) no vácuo
eles;
b) nos sólidos
II – A convecção térmica é um processo de
c) nos líquidos
propagação de calor que ocorre apenas nos sólidos;
d) nos gases
III – O processo de propagação de calor por irradiação
e) nos fluidos em geral.
não precisa de um meio material para ocorrer.
Estão corretas:
34. (UFES) Um ventilador de teto, fixado acima de
a) Apenas I
uma lâmpada incandescente, apesar de desligado,
b) Apenas I e II
gira lentamente algum tempo após a lâmpada estar
c) I, II e III
acesa. Esse fenômeno é devido à:
d) I e III apenas;
a) convecção do ar aquecido
e) Apenas II e III.
b) condução do calor
c) irradiação da luz e do calor
39. Sobre os processos de propagação de calor,
d) reflexão da luz
analise as alternativas a seguir e marque a incorreta:
e) polarização da luz.
a) a convecção é observada em líquidos e gases.
b) a condução de calor pode ocorrer em meios
35. Assinale a alternativa correta:
materiais e no vácuo.
a) A condução e a convecção térmica só ocorrem no
c) o processo de propagação de calor por irradiação
vácuo.
pode ocorrer sem a existência de meio material;
b) No vácuo, a única forma de transmissão do calor é
d) o calor é uma forma de energia que pode se
por condução.
transferir de um corpo para outro em virtude da
c) A convecção térmica só ocorre nos fluidos, ou seja,
diferença de temperatura entre eles.
não se verifica no vácuo nem em materiais no estado
e) O processo de convecção térmica consiste na
sólido.
movimentação de partes do fluido dentro do próprio
d) A radiação é um processo de transmissão do calor
fluido em razão da diferença de densidade entre as
que só se verifica em meios sólidos.
partes do fluido.
e ) A condução térmica só ocorre no vácuo; no
entanto, a convecção térmica se verifica inclusive
40-(Mackenzie-SP) Numa cidade da Europa, no
em matérias no estado sólido.
decorrer de um ano, a temperatura mais baixa no
inverno foi de 23 ºF e a mais alta no verão foi de 86
36. Coverta as tem a temperatura corporal 37°C e a
ºF. A variação da temperatura, em graus Celsius,
temperatura ambiente 25°C para as escalas °F e K.
ocorrida nesse período, naquela cidade, foi ?
37. Quando você se aproxima de seu rosto um ferro
41.
de passar roupas aquecido, é evidente a percepção
nível do mar, a temperatura do gelo fundente é -30 ºX
do calor vinda da base do ferro. Dizemos que esta
e a temperatura de ebulição da água é 120 ºX. A
forma de propagação do calor é feita por:
temperatura na escala Celsius que corresponde a 0 ºX
a) aproximação.
é?
(Mackenzie-SP) Na escala termométrica X, ao
b) condução.
c) convecção.
“Solidão não é estar só, solidão é estar vazio”.
d) radiação.
(Cecília Meireles)
38. Julgue as afirmações a seguir: