uantidade De Calor

Etapa: 2a
Valor:
Curso:
Engenharia Ambiental e Sanitária
Professor (a):
Arnon Rihs
5 Pontos
Período: 3º
Data:
06 – 05 - 2015
Turma: Única
Disciplina: Física II
Acadêmico(a):
__________________________________________Nota: ______
Acadêmico(a):
__________________________________________Nota: ______
Acadêmico(a):
__________________________________________Nota: ______
Acadêmico(a):
__________________________________________Nota: ______
Instruções:
As questões abaixo, são para serem feitas em sala em grupo de 4 alunos com ou sem consulta do material.
Entregar as questões resolvidas na data da Avaliação.
1.Um vaso de latão contém 500g de água a 20ºC. Imerge-se nessa água um
bloco de ferro com 200g de massa e temperatura igual a 70ºC. Desprezando o
calor absorvido pelo vaso, calcule a temperatura do equilíbrio térmico
Dados: calor específico do ferro = 0,114 cal/gºC e
calor específico da água = 1,0 cal/gºC.
2.Um corpo cuja massa 800 g é aquecido através de uma fonte, cuja potencia é
de 300 cal/min. Sabendo que a variação da temperatura ocorre segundo o
gráfico a seguir, determine o calor específico da substancia que constitui o
corpo .
3. Um engenheiro ambientalista em um situação de campo, precisa aquecer
1 Kg de uma substancia de 10º C a 60 ºC, foram necessários 400 cal.
Determine:
a)
O calor especifico do material
b)
A sua capacidade térmica
4. Segundo as unidades convencionais usadas na Física Nuclear, a energia
liberada na bomba lançada sobre a cidade de Hiroshima foi de 15 kton.
Através dessa informação um engenheiro ambientalista sabendo que 1kton
corresponde a 10 12 calorias, e considerando que toda a energia liberada pela
bomba seja usada para aquecer a água da Lagoa da Pampulha, cujo volume é,
aproximadamente, 5 × 10 8 litros, e que a temperatura inicial é de 25ºC, ele
indaga a sua turma de alunos a seguinte pergunta. A temperatura final da água
da
lagoa
será
em
Dado: Calor específico da água: 1 cal/gºC
qual
temperatura?
5. O gráfico abaixo apresenta a curva de aquecimento de uma substância pura
de
massa
100
g,
inicialmente
no
estado
sólido.
Determine para esta substância:
a) A temperatura de fusão
b) A temperatura de ebulição
c) O calor latente de fusão
d) O calor latente de vaporização
e) O calor específico no estado sólido
f) O calor específico no estado líquido
g) O calor específico no estado de vapor
6. Num experimento, um engenheiro ambientalista inseri num calorímetro 200g
de água a 20°C , logo após inseri uma amostra de 50g de um metal a 125°C.
Verifica-se que a temperatura de equilíbrio é de 25°C. Qual o calor específico
desse metal em cal/g°C ?
7.Em uma experiência de Termologia, um engenheiro ambientalista analisou a
variação da temperatura medida em graus Celsius de 100g de uma substância
em função da quantidade de calor fornecido, medida em calorias. Durante o
experimento, ele observou que, em uma determinada etapa do processo a
substância analisada apresentou mudança de fase sólida para líquida.
Para visualizar o experimento, os dados obtidos foram apresentados em um
gráfico da temperatura da substância como função da quantidade de calor
fornecido.
Determine:
a. O calor específico da substância na fase líquida e seu calor latente
específico de fusão.
b. Após a substância atingir a temperatura de 80ºC, cessou-se o fornecimento
de calor e adicionou-se à ela 50g de gelo a 0ºC. Supondo que a troca de calor
ocorra apenas entre o gelo e a substância, determine a massa de água, fase
líquida, em equilíbrio térmico.
Dados: Calor latente de fusão do gelo: L = 80cal/g
Calor específico da água: c = 1,0cal/(g°C)
8.Se o convidarem para saborear um belo cozido português, certamente a
última coisa que experimentará entre as iguarias do prato será a batata, pois ao
ser colocada na boca sempre parecerá mais quente. ... Mas será que ela está
sempre mais quente, uma vez que todos os componentes do prato foram
cozidos juntos e saíram ao mesmo tempo da panela? Sabemos que, ao
entrarem em contato, objetos com temperaturas diferentes tendem a trocar
calor até ficarem com a mesma temperatura. Parece estranho, não? Uma coisa
é certa: ao comer o cozido a chance de você queimar a boca com a batata é
muito maior do que com o pedaço de carne. Comprove isso no próximo cozido
que tiver oportunidade de comer.
(Aníbal Figueiredo. "Física - um outro lado - calor e temperatura." São
Paulo. FTD, 1997)
Uma batata de 100 g sai direto da geladeira (temperatura interna 6 °C) para
dentro da panela com 238 g de água (calor específico 1,0 cal/g. °C) a 50 °C.
Depois de algum tempo, quando o equilíbrio térmico é atingido, a temperatura
da batata é 40 °C. Desprezando a troca de calor com o ambiente, pode-se
afirmar corretamente que o calor específico da batata é, em cal/g. °C, igual a
a. 0,54
b. 0,65
c. 0,70
d. 0,80
e. 0,85
9.Num experimento no laboratório de física , um engenheiro ambientalista
inseri 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 utilizado nesse experimento 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.
10.Um aquecedor elétrico é mergulhado em um recipiente com água a 10 °C e,
cinco minutos depois, a água começa a ferver a 100 °C. Se o aquecedor não
for desligado, toda a água irá evaporar e o aquecedor será danificado.
Considerando o momento em que a água começa a ferver, a evaporação de
toda a água ocorrerá em um intervalo de tempo de aproximadamente de?
Desconsidere perdas de calor para o recipiente, para o ambiente e para o
próprio aquecedor.
Calor específico da água = 1,0 cal/(g°C)
Calor de vaporização da água = 540 cal/g
a.5 minutos.
b.10 minutos.
c.12 minutos. d.15 minutos.
e. 30 minutos.
11. Um engenheiro ambientalista ao lecionar certa disciplina , juntamente com
seus alunos em uma visita técnica, faz uma simulação de resultados através
da analise de radiação solar em uma lago , onde este lago tem 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/m 2, o tempo de
exposição necessário para aumentar a temperatura da água de 17°C a 19°C
será em segundos aproximadamente:
a. 100
b. 10.000 c. 1.000.000 d. 2.500 e. 25.000.
12. Uma fonte de energia (térmica), de potência constante e igual a 20cal/s,
fornece calor a uma massa sólida de 100 g. O gráfico a seguir mostra a
variação de temperatura em função do tempo:
Marque a alternativa correta:
a) O calor latente de fusão da substância é de 200 cal/g.
b) A temperatura de fusão é de 150° C.
c) O calor específico no estado sólido é de 0,1 cal/g° C.
d) O calor latente de fusão é de 20 cal/g.
13.No laboratório de física um engenheiro ambientalista em um certo
experimento conta com
a quantidade de 1,5 kg de certa substância
inicialmente na fase sólida, à temperatura de -20°C. Em um processo a
pressão constante de 1,0 atm, ela é levada à fase líquida a 86°C. A potência
necessária nessa transformação foi de 1,5 kJ/s. O gráfico na figura mostra a
temperatura de cada etapa em função do tempo.
Calcule:
a. O calor latente de fusão L(f).
b. O calor necessário para elevar a temperatura de 1,5kg dessa substância de
0 a 86°C.
14. O gráfico abaixo ilustra o comportamento dos dados obtidos no
aquecimento de uma certa quantidade de gelo.
Analisando a variação da temperatura em relação à variação na quantidade de
calor, assinale a alternativa correta.
a) No trecho AB, o gelo está mudando de fase.
b) No trecho BC, o gelo está em repouso.
c) No trecho CD, ocorre uma liberação de calor latente.
d) No trecho DE, há uma mudança de fase.
e) No trecho EF, o gelo está derretendo.
15. No laboratório de ciências o professor de física têm em mãos para realizar
um experimento juntamente com seus alunos de engenharia ambiental, um
cubo
de
gelo
de
massa
400g
à
temperatura
de
-15°C.
Com uma certa fonte de calor, o professor quer aquecer essa massa de gelo
em
vapor
d
água
a
140°C.
Qual a quantidade de calor que será transferida para a massa de gelo alcançar
essa temperatura?
b. Faço o gráfico da quantidade de Temperatura X Quantidade de calor do
experimento acima.
São dados: calor específico do gelo = 0,5cal/g.°C; calor especifico da água
líquida = 1cal/g.°C; calor especifico do vapor d`água = 0,48cal/g.°C;
calor
especifico
de
fusão
calor de vaporização da água = 540cal/g.
do
gelo=
80cal/g;