exercicios_termometria_calorimetria

EXERCÍCIOS DE FÍSICA
TERMOMETRIA E CALORIMETRIA
PROF.: JAIRINHO
1. (ITA-SP) O verão de 1994 foi particularmente quente nos Estados Unidos da América. A diferença entre a máxima temperatura do
verão e a mínima no inverno anterior foi de 60°C. Qual o valor dessa diferença na escala Fahrenheit?
a) 108°F
b) 60°F
c) 140°F
d) 33°F
e) 92°F
2. (VUNESP-SP) Um estudante, no laboratório, deveria aquecer uma certa quantidade de água desde 25°C até 70°C. Depois de
iniciada a experiência ele quebrou o termômetro de escala Celsius e teve de continuá-la com outro de escala Fahrenheit. Em que
posição do novo termômetro ele deve ter parado o aquecimento? Nota: 0°C e 100°C correspondem, respectivamente, a 32°F e 212°F.
a) 102 °F
b) 38 °F
c) 126 °F
d) 158 °F
e) 182 °F
3. (MACKENZIE-SP) A temperatura, cuja indicação na escala Fahrenheit é 5 vezes maior que a da escala Celsius, é:
a) 50°C.
b) 40°C.
c) 30°C.
d) 20°C.
e) 10°C.
4. (UELONDRINA-PR) Uma escala de temperatura arbitrária X está relacionada com a escala Celsius, conforme o gráfico a seguir.
As temperaturas de fusão do gelo e ebulição da água, sob pressão normal, na escala X são, respectivamente,
a) -60 e 250
b) -100 e 200
c) -150 e 350
d) -160 e 400
e) -200 e 300
5. (MACKENZIE-SP) Um turista brasileiro sente-se mal durante a viagem e é levado inconsciente a um hospital. Após recuperar os
sentidos, sem saber em que local estava, é informado que a temperatura de seu corpo atingira 104 graus, mas que já "caíra" de 5,4
graus. Passado o susto, percebeu que a escala termométrica utilizada era a Fahrenheit. Desta forma, na escala Celsius, a queda de
temperatura de seu corpo foi de:
a) 1,8 °C
b) 3,0 °C
c) 5,4 °C
d) 6,0 °C
e) 10,8 °C
6. (MACKENZIE-SP) Em dois termômetros distintos, a escala termométrica utilizada é a Celsius, porém um deles está com defeito.
Enquanto o termômetro A assinala 74°C, o termômetro B assinala 70°C e quando o termômetro A assinala 22°C, o B assinala 20°C.
Apesar disto, ambos possuem uma temperatura em que o valor medido é idêntico. Este valor corresponde, na escala Kelvin, a:
a) 293 K
b) 273 K
c) 253 K
d) 243 K
e) 223 K
7. (FEI-SP) Nas escalas Celsius e Fahrenheit representadas a seguir, estão anotadas as temperaturas de fusão de gelo e ebulição da
água à pressão normal. Sabendo-se que o intervalo entre as temperaturas anotadas foram divididas em partes iguais, ao se ler 32°C,
quanto marcará a escala Fahrenheit para a mesma temperatura?
a) 112,6 °F
b) 64,0 °F
c) 89,6 °F
d) 144,0 °F
e) 100,0 °F
8. (CESGRANRIO-RJ) Com o objetivo de recalibrar um velho termômetro com a escala totalmente apagada, um estudante o coloca
em equilíbrio térmico, primeiro, com gelo fundente e, depois, com água em ebulição sob pressão atmosférica normal. Em cada caso,
ele anota a altura atingida pela coluna de mercúrio: 10,0cm e 30,0cm, respectivamente, medida sempre a partir do centro do bulbo. A
seguir, ele espera que o termômetro entre em equilíbrio térmico com o laboratório e verifica que, nesta situação, a altura da coluna de
mercúrio é de 18,0cm. Qual a temperatura do laboratório na escala Celsius deste termômetro?
a) 20°C
b) 30°C
c) 40°C
d) 50°C
e) 60°C
9. (FAAP-SP) O gráfico a seguir representa a correspondência entre uma escala X e a escala Celsius. Os intervalos de um grau X e de
um grau Celsius são representados nos respectivos eixos, por segmentos de mesmo comprimento. A expressão que relaciona essas
escalas é:
a) tx = (tc + 80)
b) (tc/80) = (tx/100)
c) (tc/100) = (tx/80)
d) tx = (tc - 80)
e) tx = tc
10. (FATEC-SP) À pressão de 1atm, as temperaturas de ebulição da água e fusão do gelo na escala Fahrenheit são, respectivamente,
212°F e 32°F. A temperatura de um líquido que está a 50°C à pressão de 1atm, é, em °F:
a) 162
b) 90
c) 106
d) 82
e) 122
11. (CESGRANRIO-RJ) Uma escala termométrica X é construída de modo que a temperatura de 0°X corresponde a -4°F, e a
temperatura de 100°X corresponde a 68°F. Nesta escala X, a temperatura de fusão do gelo vale:
a) 10 °X
b) 20 °X
c) 30 °X
d) 40 °X
e) 50 °X
12. (CESGRANRIO-RJ) Uma caixa de filme fotográfico traz a tabela apresentada a seguir, para o tempo de revelação do filme, em
função da temperatura dessa revelação. A temperatura em °F corresponde exatamente ao seu valor na escala Celsius, apenas para o
tempo de revelação, em min, de:
a) 10,5
b) 9
c) 8
d) 7
e) 6
13. (PUCCAMP) Em um termômetro de líquido, a propriedade termométrica é o comprimento y da coluna de líquido. O esquema a
seguir representa a relação entre os valores de y em cm e a temperatura t em graus Celsius. Para esse termômetro, a temperatura t na
escala Celsius e o valor de y em cm satisfazem a função termométrica:
a) t = 5y
b) t = 5y + 15
c) t = y + 25
d) t = 60 y - 40
e) t = y
14. (MACKENZIE-SP) Relativamente à temperatura -300°C (trezentos graus Celsius negativos), pode-se afirmar que a mesma é:
a) uma temperatura inatingível em quaisquer condições e em qualquer ponto do Universo.
b) a temperatura de vaporização do hidrogênio sob pressão normal, pois, abaixo dela, este elemento se encontra no estado líquido.
c) a temperatura mais baixa conseguida até hoje em laboratório.
d) a temperatura média de inverno nas regiões mais frias da Terra.
e) a menor temperatura que um corpo pode atingir quando o mesmo está sujeito a uma pressão de 273 atm.
15. (UELONDRINA-PR) O gráfico representa a relação entre a temperatura medida numa escala X e a mesma temperatura medida na
escala Celsius. Pelo gráfico, pode-se concluir que o intervalo de temperatura de 1,0°C é equivalente a:
a) 0,50°X
b) 0,80°X
c) 1,0°X
d) 1,5°X
e) 2,0°X
16. (CESGRANRIO-RJ) Para uma mesma temperatura, os valores indicados pelos termômetros Fahrenheit (F) e Celsius (C)
obedecem à seguinte relação: F=1,8.C+32. Assim, a temperatura na qual o valor indicado pelo termômetro Fahrenheit corresponde ao
dobro do indicado pelo termômetro Celsius vale, em °F:
a) - 12,3
b) - 24,6
c) 80
d) 160
e) 320
17. (UNIRIO-RJ) O nitrogênio, à pressão de 1,0 atm, se condensa a uma temperatura de -392 graus numa escala termométrica X. O
gráfico representa a correspondência entre essa escala e a escala K (Kelvin). Em função dos dados apresentados no gráfico, podemos
verificar que a temperatura de condensação do nitrogênio, em Kelvin, é dada por:
a) 56
b) 77
c) 100
d) 200
e) 273
18. (PUCCAMP) Um termoscópio é um aparelho que indica variações numa propriedade que é função da temperatura. Por exemplo, a
resistência elétrica de um fio aumenta com o aumento da temperatura. Dois corpos, A e B, são colocados num recipiente de paredes
adiabáticas, separados por outra parede isolante. Um termoscópio de resistência elétrica é colocado em contato com o corpo A. Após
estabilização, a leitura do termoscópio é 40,0. Colocado, a seguir, em contato com o corpo B, o mostrador do termoscópio indica
também 40,0. Retirando a parede divisória e colocando o termoscópio em contato com A e B, a sua indicação deverá ser:
a) 10,0
b) 20,0
c) 40,0
d) 80,0
e) 160
19. (MACKENZIE-SP) Num determinado trabalho, cria-se uma escala termométrica X utilizando as temperaturas de fusão (-30°C) e
de ebulição (130°C) de uma substância, como sendo 0°X e 80°X, respectivamente. Ao medir a temperatura de um ambiente com um
termômetro graduado nessa escala, obtivemos o valor 26°X. Essa temperatura na escala Celsius corresponde a:
a) 14°C
b) 18°C
c) 22°C
d) 28°C
e) 41°C
20. (VUNESP-SP) Massas iguais de cinco líquidos distintos, cujos calores específicos estão dados na tabela adiante, encontram-se
armazenadas, separadamente e à mesma temperatura, dentro de cinco recipientes com boa isolação e capacidade térmica desprezível.
Se cada líquido receber a mesma quantidade de calor, suficiente apenas para aquecê-lo, mas sem alcançar seu ponto de ebulição,
aquele que apresentará temperatura mais alta, após o aquecimento, será:
a) a água.
b) o petróleo.
c) a glicerina.
d) o leite.
e) o mercúrio.
21. (PUC-SP) A experiência de James P. Joule determinou que é necessário transformar aproximadamente 4,2J de energia mecânica
para se obter 1cal. Numa experiência similar, deixava-se cair um corpo de massa 50kg, 30 vezes de uma certa altura. O corpo estava
preso a uma corda, de tal maneira que, durante a sua queda, um sistema de pás era acionado, entrando em rotação e agitando 500g de
água contida num recipiente isolado termicamente. O corpo caia com velocidade praticamente constante. Constatava-se, através de
um termômetro adaptado ao aparelho, uma elevação total na temperatura da água de 14°C. Determine a energia potencial total perdida
pelo corpo e de que altura estava caindo. Despreze os atritos nas polias, no eixo e no ar. Dados: calor específico da água: c=1cal/g °C
g=9,8m/s2.
a) Ep = 7000J; h = 0,5m.
b) Ep = 29400J; h = 2m.
c) Ep = 14700J; h = 5m.
d) Ep = 7000J; h = 14m.
e) Ep = 29400J; h = 60m.
22. (FUVESP-SP) Um atleta envolve sua perna com uma bolsa de água quente, contendo 600g de água à temperatura inicial de 90°C.
Após 4 horas ele observa que a temperatura da água é de 42°C. A perda média de energia da água por unidade de tempo é:
Dado: c = 1,0 cal/g. °C
a) 2,0 cal/s
b) 18 cal/s
c) 120 cal/s
d) 8,4 cal/s
e) 1,0 cal/s
23. (FUVEST-SP) Um bloco de massa 2,0kg, ao receber toda energia térmica liberada por 1000 gramas de água que diminuem a sua
temperatura de 1°C, sofre um acréscimo de temperatura de 10°C. O calor específico do bloco, em cal/g.°C, é:
a) 0,2
b) 0,1
c) 0,15
d) 0,05
e) 0,01
24. (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 6000 kcal/kg. Aproximadamente quantos litros de água à temperatura de 20°C podem ser aquecidos
até a temperatura de 100°C com um bujão de gás de 13kg ? Despreze perdas de calor:
a) 1 litro
b) 10 litros
c) 100 litros
d) 1000 litros
e) 6000 litros
25. (UNICAMP-SP) Um aluno simplesmente sentado numa sala de aula dissipa uma quantidade de energia equivalente à de uma
lâmpada de 100 W. O valor energético da gordura é de 9,0kcal/g. Para simplificar, adote 1 cal=4,0J.
a) Qual o mínimo de quilocalorias que o aluno deve ingerir por dia para repor a energia dissipada?
b) Quantos gramas de gordura um aluno queima durante uma hora de aula?
26. (VUNESP-SP) Na cozinha de um restaurante há dois caldeirões com água, um a 20°C e outro a 80°C. Quantos litros se deve pegar
de cada um, de modo a resultarem, após a mistura, 10 litros de água a 26°C?
27. (FUVEST-SP) Um ser humano adulto e saudável consome, em média, uma potência de 120J/s. Uma "caloria alimentar" (1kcal)
corresponde, aproximadamente, a 4x10 3J. Para nos mantermos saudáveis, quantas "calorias alimentares" devemos utilizar, por dia, a
partir dos alimentos que ingerimos?
a) 33
b) 120
c) 2,6 x 103
d) 4,0 x 103
e) 4,8 x 105
28. (FATEC-SP) Um frasco contém 20g de água a 0°C. Em seu interior é colocado um objeto de 50g de alumínio a 80°C. Os calores
específicos da água e do alumínio são respectivamente 1,0cal/g°C e 0,10cal/g°C. Supondo não haver trocas de calor com o frasco e
com o meio ambiente, a temperatura de equilíbrio desta mistura será:
a) 60°C
b) 16°C
c) 40°C
d) 32°C
e) 10°C
29. (PUCAMP) A temperatura de dois corpos M e N, de massas iguais a 100g cada, varia com o calor recebido como indica o gráfico
a seguir. Colocando N a 10°C em contato com M a 80°C e admitindo que a troca de calor ocorra somente entre eles, a temperatura
final de equilíbrio, em °C, será:
a) 60
b) 50
c) 40
d) 30
e) 20
30. (FEI-SP) Quando dois corpos de tamanhos diferentes estão em contato e em equilíbrio térmico, e ambos isolados do meio
ambiente, pode-se dizer que:
a) o corpo maior é o mais quente.
d) o corpo maior cede calor para o corpo menor.
b) o corpo menor é o mais quente.
e) o corpo menor cede calor para o corpo maior.
c) não há troca de calor entre os corpos.
31. (FEI-SP) Um calorímetro contém 200 ml de água, e o conjunto está à temperatura de 20°C. Ao ser juntado ao calorímetro 125g de
uma liga a 130°C, verificamos que após o equilíbrio térmico a temperatura final é de 30°C. Qual é a capacidade térmica do
calorímetro? Dados: calor específico da liga: 0,20cal/g°C, calor específico da água: 1cal/g°C, densidade da água: 1000kg/m3
a) 50 cal/°C
b) 40 cal/°C
c) 30 cal/°C
d) 20 cal/°C
e) 10 cal/°C
32. (VUNESP-SP) Quando uma enfermeira coloca um termômetro clínico de mercúrio sob a língua de um paciente, por exemplo, ela
sempre aguarda algum tempo antes fazer a sua leitura. Esse intervalo de tempo é necessário
a) para que o termômetro entre em equilíbrio térmico com o corpo do paciente.
b) para que o mercúrio, que é muito pesado, possa subir pelo tubo capilar.
c) para que o mercúrio passe pelo estrangulamento do tubo capilar.
d) devido à diferença entre os valores do calor específico do mercúrio e do corpo humano.
e) porque o coeficiente de dilatação do vidro é diferente do coeficiente de dilatação do mercúrio.
33. Uma barra de alumínio, inicialmente a 20°C, tem, nessa temperatura, uma densidade linear de massa igual a 2,8x10 -3g/mm. A
barra é aquecida sofrendo uma variação de comprimento de 3mm. Sabe-se que o alumínio tem coeficiente de dilatação linear térmica
igual a 2,4x10-5 °C-1 e seu calor específico é 0,2cal/g°C. A quantidade de calor absorvida pela barra é:
a) 35 cal
b) 70 cal
c) 90 cal
d) 140 cal
e) 500 cal
34. (MACKENZIE-SP) Um corpo de massa 100g ao receber 2400 cal varia sua temperatura de 20°C para 60°C, sem variar seu estado
de agregação. O calor específico da substância que constitui esse corpo, nesse intervalo de temperatura, é:
a) 0,2 cal/g.°C.
b) 0,3 cal/g.°C.
c) 0,4 cal/g.°C.
d) 0,6 cal/g.°C.
e) 0,7 cal/g.°C.
35. (FUVEST-SP) Uma piscina com 40m2 de área contém água com uma profundidade de 1,0m. Se a potência absorvida da radiação
solar, por unidade de área, for igual a 836W/m2, o tempo de exposição necessário para aumentar a temperatura da água de 17°C a
19°C será aproximadamente:
a) 100 segundos.
b) 10.000 segundos.
c) 1.000.000 segundos. d) 2.500 segundos.
e) 25.000 segundos.
36. (PUC-SP) É preciso abaixar de 3°C a temperatura da água do caldeirão, para que o nosso amigo possa tomar banho
confortavelmente. Para que isso aconteça, quanto calor deve ser retirado da água? O caldeirão contém 104g de água e o calor
específico da água é 1cal/g°C.
a) 20 kcal
b) 10 kcal
c) 50 kcal
d) 30 kcal
e) Precisa-se da temperatura inicial da água para determinar a
resposta.
37. (FUVEST-SP) Dois recipientes de material termicamente isolante contêm cada um 10g de água a 0°C. Deseja-se aquecer até uma
mesma temperatura os conteúdos dos dois recipientes, mas sem misturá-los. Para isso é usado um bloco de 100g de uma liga metálica
inicialmente à temperatura de 90°C. O bloco é imerso durante um certo tempo num dos recipientes e depois transferido para o outro,
nele permanecendo até ser atingido o equilíbrio térmico. O calor específico da água é dez vezes maior que o da liga. A temperatura do
bloco, por ocasião da transferência, deve então ser igual a:
a) 10°C
b) 20°C
c) 40°C
d) 60°C
e) 80°C
38. (FUVEST-SP) Enche-se uma seringa com pequena quantidade de água destilada a uma temperatura um pouco abaixo da
temperatura de ebulição. Fechando o bico, como mostra a figura A a seguir, e puxando rapidamente o êmbolo, verifica-se que a água
entra em ebulição durante alguns instantes (veja figura B). Podemos explicar este fenômeno considerando que:
a) na água há sempre ar dissolvido e a ebulição nada mais é do que a transformação do ar dissolvido em vapor.
b) com a diminuição da pressão a temperatura de ebulição da água fica menor do que a temperatura da água na seringa.
c) com a diminuição da pressão há um aumento da temperatura da água na seringa.
d) o trabalho realizado com o movimento rápido do êmbolo se transforma em calor que faz a água ferver.
e) calor específico da água diminui com a diminuição da pressão.
39. (FUVEST-SP) Em um copo grande, termicamente isolado, contendo água à temperatura ambiente (25°C), são colocados 2 cubos
de gelo a 0°C. A temperatura da água passa a ser, aproximadamente, de 1°C. Nas mesmas condições se, em vez de 2, fossem
colocados 4 cubos de gelo iguais aos anteriores, ao ser atingido o equilíbrio, haveria no copo:
a) apenas água acima de 0°C
b) apenas água a 0°C
c) gelo a 0°C e água acima de 0°C
d) gelo e água a 0°C
e) apenas gelo a 0°C
40. (MACKENZIE-SP) O gráfico a seguir mostra a variação da temperatura de certa massa de água (calor específico=1cal/g°C e calor
latente de vaporização=540cal/g), contida em um calorímetro ideal, a partir do instante em que uma fonte térmica começa a lhe
fornecer calor à razão constante de 2160cal/minuto. A massa de água líquida contida no calorímetro, 25 minutos após o início de seu
aquecimento, é de:
a) 135 g
b) 80 g
c) 55 g
d) 40 g
e) 25 g
41. (PUC-MG) Na figura a seguir, está representada uma caixa totalmente fechada, cujas paredes não permitem a passagem de calor.
No seu interior fez-se vácuo. Nesta caixa estão suspensos, presos por cabos isolantes térmicos, e sem tocar qualquer superfície da
caixa, dois corpos, A e B, sendo, inicialmente, a temperatura de A maior do que a de B. Após algum tempo, verifica-se que A e B
atingiram o equilíbrio térmico. Sobre tal situação, é correto afirmar que a transferência de calor entre A e B NÃO se deu:
a) nem por condução, nem por convecção.
b) nem por condução, nem por radiação.
c) nem por convecção, nem por radiação.
d) por condução, mas ocorreu por convecção e por radiação.
e) por radiação, mas ocorreu por condução e por convecção.
42. (VUNESP-SP) Uma garrafa de cerveja e uma lata de cerveja permanecem durante vários dias numa geladeira. Quando se pegam
com as mãos desprotegidas a garrafa e a lata para retirá-las da geladeira, tem-se a impressão de que a lata está mais fria do que a
garrafa. Este fato é explicado pelas diferenças entre
a) as temperaturas da cerveja na lata e da cerveja na garrafa.
b) as capacidades térmicas da cerveja na lata e da cerveja na garrafa.
c) os calores específicos dos dois recipientes.
d) os coeficientes de dilatação térmica dos dois recipientes.
e) as condutividades térmicas dos dois recipientes.