Lista de Exercícios – Calor Latente, Transmissão

Lista de Exercícios – Calor Latente,
Transmissão de Calor e Gases Ideais
Calor Latente
06. (UNIP-SP) O calor específico latente de fusão do gelo é de
80 cal/g. Para fundir uma massa de gelo de 80g, sem variação
de temperatura, a quantidade de calor latente necessária é
de:
a) 1,0 cal
01. A fusão de uma substância pura, sob pressão constante, é
uma transformação:
a) endotérmica e isocórica b) endotérmica e isotérmica
c) exotérmica e isométrica d) exotérmica e isotérmica
e) n.d.a.
02. (FMSC-SP) A formação de gelo no inverno constitui um
fator que:
a) dificulta a continuação da queda de temperatura;
b) favorece a queda de temperatura;
c) não se pode prever como irá influir no clima;
d) não tem influência na queda de temperatura;
a) 10 000 cal b) 20 000 cal c) 30 000 cal
d) 26 000 cal
e) 36 000 cal
Para as questões 04 e 05
Um cubo de 1,0kg de gelo acha-se no interior de um
recipiente de alumínio, de massa 2,0kg, ambos inicialmente a
-10°C. Através de um aquecedor com potência de 1,0kW, o
gelo é aquecido, transformando-se em vapor a 100°C, sob
pressão normal.
Dados: Calor específico sensível do gelo = 0,50 cal/g°C
Calor específico sensível da água = 1,0 cal/g°C
Calor específico sensível do alumínio = 0,215 cal/g°C
Calor específico latente de fusão do gelo = 80 cal/g
Calor específico latente de vaporização da água = 539
cal/g
Equivalente mecânico da caloria = 4,18 J/cal
04. Nessa transformação, a quantidade de calor fornecida ao
sistema é de, aproximadamente:
a) 156kcal b) 593kcal c) 771 kcal d) 829 kcal e) 1000 kcal
05. Nesta transformação, o aquecedor deverá permanecer
ligado por aproximadamente:
a) 8,0 min b) 15 min c) 28 min d) 54 min e) 96 min
c) 1,0 kcal d) 64 kcal e) 6,4. 103cal
07. (FUVEST – FGV – SP) Dispõe-se de água a 80°C e gelo a
0°C. Deseja-se obter 100gramas de água a uma temperatura
de 40°C (após o equilíbrio), misturando água e gelo em um
recipiente isolante e com capacidade térmica desprezível.
Sabe-se que o calor específico latente de fusão do gelo é 80
cal/g e o calor específico sensível da água é 1,0 cal/g°C. A
massa de gelo a ser utilizada é:
a) 5,0g b) 12,5g c) 25g d) 33g e) 50g
08. Considere um copo contendo uma massa M de água pura,
à temperatura de 20°C. Um bloco de gelo de massa 50g e a
uma temperatura de -20°C é colocado dentro da água do
copo. Admita que o sistema gelo-água esteja isolado
termicamente do ambiente externo e que o copo tenha
capacidade térmica desprezível.
São dados: (1) Calor específico sensível do gelo = 0,50 cal/g°C
e) torna os efeitos do inverno muito mais rigorosos.
03. (PUC-MG) Para fundir 100g de gelo a 0ºC, precisa-se 8000
cal e, para aquecer de 10ºC 100g de água, precisa-se de 1000
cal. Quantas calorias serão necessárias para transformar 200g
de gelo a 0ºC em água a 20ºC?
b) 6,4 cal
(2) Calor específico sensível da água = 1,0 cal/g°C
(3) Calor específico latente de fusão do gelo = 80
cal/g
Sabendo que a temperatura final de equilíbrio térmico é de
10°C, concluímos que M é igual a:
a) 2,5 . 102g b) 4,0 . 102g c) 4,5 . 102g
d) 5,0 . 102g
e) 1,0 . 103g
09. (ITA) Num dia de calor, em que a temperatura ambiente
era de 30°C, João pegou um copo com volume de 200cm3 de
refrigerante à temperatura ambiente e mergulhou nele dois
cubos de gelo de massa 15g cada um. Se o gelo estava à
temperatura de -4,0°C e derreteu-se por completo e supondo
que o refrigerante tem o mesmo calor específico sensível da
água, a temperatura final da bebida de João ficou sendo
aproximadamente de:
Dado: densidade absoluta da água = 1,0 g/cm3
a) 0°C b) 12°C c) 15°C d) 20°C e) 25°C
10. (EN – RJ) Uma barra de gelo de massa 100g a -20°C é
colocada num recipiente com 15g de água líquida a 10°C.
Sabe-se que o calor específico sensível do gelo vale 0,55
cal/g°C, o calor específico latente de fusão do gelo, 80 cal/g e
o calor específico sensível da água líquida, 1,0 cal/g°C. A
temperatura de equilíbrio será, em °C, igual a:
a) -10 b) 0 c) +10 d) +20 e) n.d.a.
c) nos líquidos
d) nos gases
e) nos fluidos em geral.
Transferência de Calor
15. (UFES) Um ventilador de teto, fixado acima de uma
11. 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?
b) O que acontece com a temperatura do café se a garrafa
lâmpada incandescente, apesar de desligado,
gira lentamente algum tempo após a lâmpada estar acesa.
Esse fenômeno é devido à:
a) convecção do ar aquecido
b) condução do calor
c) irradiação da luz e do calor
d) reflexão da luz
e) polarização da luz.
térmica for agitada vigorosamente? Explique sua resposta.
16. Assinale a alternativa correta:
12. (UNISA-SP) Uma panela com água está sendo aquecida
num fogão. O calor das chamas se transmite
através da parede do fundo da panela para a água que está
a) A condução e a convecção térmica só ocorrem no vácuo.
b) No vácuo, a única forma de transmissão do calor é por
condução.
em contato com essa parede e daí para o restante da água.
Na ordem desta descrição, o calor se transmitiu
c) A convecção térmica só ocorre nos fluidos, ou seja, não se
predominantemente por:
verifica no vácuo nem em materiais no estado sólido.
a) radiação e convecção b) radiação e condução
d) A radiação é um processo de transmissão do calor que só
c) convecção e radiação d) condução e convecção
se verifica em meios sólidos.
e ) A condução térmica só ocorre no vácuo; no entanto, a
e) condução e radiação
convecção térmica se verifica inclusive em matérias no
13. (UFES) Para resfriar um líquido, é comum colocar a vasilha
que o contém dentro de um recipiente com gelo, conforme a
figura. Para que o resfriamento seja mais rápido, é
conveniente que a vasilha seja metálica, em vez de ser de
vidro, porque o metal apresenta, em relação ao vidro, um
maior valor de:
estado sólido.
17. (FAPIPAR – PR) Uma carteira escolar é construída com
partes de ferro e partes de madeira. Quando você toca
a parte de madeira com a mão direita e a parte de ferro com
a mão esquerda, embora todo o conjunto esteja
em equilíbrio térmico:
a) condutividade térmica b) calor específico
a) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque o
ferro conduz melhor o calor;
c) coeficiente de dilatação térmica
b) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a
d) energia interna
e) calor latente de fusão.
convecção na madeira é mais notada que no ferro;
14. (UNIFENAS) A transmissão de calor por convecção só é
c) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a
possível:
convecção no ferro é mais notada que na madeira;
a) no vácuo
b) nos sólidos
d) a mão direita sente menos frio que a esquerda, porque o
d) o vidro não deixa a luz de dentro brilhar fora;
ferro conduz melhor o calor;
e) n.d.a.
e) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a
Gases Ideais
madeira conduz melhor o calor.
18. (FMABC – SP) Atualmente, os diversos meios de
20. (MACKENZIE) Uma parede de tijolos e uma janela de vidro
comunicação vêm alertando a população para o perigo
de espessura 180mm e 2,5mm, respectivamente, têm suas
que a Terra começou a enfrentar já há algum tempo: o
faces sujeitas à mesma diferença de temperatura. Sendo as
chamado “efeito estufa!. Tal efeito é devido ao excesso de
condutibilidades térmicas do tijolo e do vidro iguais a 0,12 e
gás carbônico, presente na atmosfera, provocado pelos
1,00 unidades SI, respectivamente, então a razão entre o
poluentes dos quais o homem é responsável direto.
fluxo de calor conduzido por unidade de superfície pelo vidro
O aumento de temperatura provocado pelo fenômeno deve-
e pelo tijolo é:
se ao fato de que:
a) 200
b) 300 c) 500
d) 600 e) 800
a) a atmosfera é transparente á energia radiante e opaca
para as ondas de calor;
21. (UNIVALI-SC) O comportamento de um gás real
aproxima-se do comportamento de gás ideal quando
b) a atmosfera é opaca à energia radiante e transparente
submetido a:
para as ondas de calor;
a) baixas temperaturas e baixas pressões.
c) a atmosfera é transparente tanto para a energia radiante
b) altas temperaturas e altas pressões.
como para as ondas de calor;
c) baixas temperaturas independentemente da pressão.
d) a atmosfera é opaca tanto para a energia radiante como
para as ondas de calor;
e) a atmosfera funciona como um meio refletor para a
energia radiante e como meio absorvente para as ondas de
calor.
19. (UNITAU – SP) Num dia quente você estaciona o carro
num trecho descoberto e sob um sol causticante. Sai e fecha
todos os vidros. Quando volta, nota que “o carro parece um
d) altas temperaturas e baixas pressões.
e) baixas temperaturas e altas pressões.
22. (MACKENZIE) Se a pressão de um gás confinado é
duplicada à temperatura constante, a grandeza do gás
que duplicara será:
a) a massa
b) a massa específica
c) o volume
d) o peso
e) a energia cinética
forno”. Esse fato se dá porque:
a) o vidro é transparente à luz solar e opaco ao calor;
23. (UFU-MG) As grandezas que definem completamente o
estado de um gás são:
b) o vidro é transparente apenas às radiações infravermelhas;
c) o vidro é transparente e deixa a luz entrar;
a) somente pressão e volume
b) apenas o volume e a temperatura.
Sendo a temperatura ambiente igual a 27°C (ou seja, 300K), o
congelador é aberto e, pouco depois, fechado novamente.
c) massa e volume.
Suponha que o “freezer” tenha boa vedação e que tenha
ficado aberto o tempo necessário para o ar em seu interior
d) temperatura, pressão e volume.
ser trocado por ar ambiente. Quando a temperatura do ar no
e) massa, pressão, volume e temperatura.
“freezer” voltar a tingir -18°C, a pressão em seu interior será:
a) cerca de 150% da pressão atmosférica;
24. 4,0 mols de oxigênio estão num balão de gás. Há um
vazamento e escapam 8,0 x 1012 moléculas
de oxigênio. Considerando que o número de Avogadro é 6,02
b) cerca de 118% da pressão atmosférica;
c) igual à pressão atmosférica;
23
x 10 , a ordem de grandeza do número de moléculas que
restam no balão é:
10
a) 10
b) 10
11
c) 10
d) cerca de 85% da pressão atmosférica;
12
d) 10
24
e) 10
25
25. (FUVEST) Dois balões esféricos A e B contêm massas
e) cerca de 67% da pressão atmosférica.
iguais de um mesmo gás ideal e à mesma temperatura. O raio
do balão A é duas vezes maior do que o raio do balão B.
29. (MACKENZIE) Certa massa de um gás ideal sofre uma
Sendo pA e pBas pressões dos gases nos balões A e B.
transformação na qual a sua temperatura em graus Celsius é
Pode-se afirmar que pA é igual a:
duplicada, a sua pressão é triplicada e seu volume é reduzido
pB
à metade. A temperatura do gás no seu estado inicial era de:
a)1/4
b)1/2
c) 1/8
d) 1/16 e) 2
a) 127K b) 227K c) 273K d) 546K e) 818K
26. (PUCCAMP) Um gás perfeito é mantido em um cilindro
30. (FUVEST) Um balão de vidro indilatável contém 10g de
fechado por um pistão. Em um estado A, as suas variáveis
oxigênio a 77°C. Este balão poderá suportar, no máximo, uma
são: pA= 2,0 atm; VA= 0,90 litros; qA= 27°C. Em outro estado B,
pressão interna três vezes superior à que está submetido. Se
a temperatura é qB= 127°C e a pressão é pB = 1,5 atm. Nessas
a temperatura do gás for reduzida a 27°C, a máxima
condições, o volume VB, em litros, deve ser:
quantidade de oxigênio que ainda pode ser introduzida no
a) 0,90 b) 1,2
balão, nesta temperatura, é de:
c) 1,6
d) 2,0
e) 2,4
a) 25g
27. (UNIP – SP) Uma dada massa de um gás perfeito está a
b) 30g
c) 40g
d) 60g
e) 90g
Gabarito:
uma temperatura de 300K, ocupando um volume V e
exercendo uma pressão p. Se o gás for aquecido e passar a
ocupar um volume 2V e exercer uma pressão 1,5p, sua nova
temperatura será:
a) 100K b) 300K c) 450K d) 600K e) 900K
1) B 2) A 3) B 4) C 5) D 6) E 7) C 8) D 9) C 10) B 11) a) A
condução não ocorre no vácuo. b) Aumenta, pois há
transformação de energia mecânica em térmica. 12) D 13)
A 14) E 15) A 16) C 17) D 18) A 19) A 20) D 21) D 22)B 23)
D 24) B 25) C 26) C 27) E 28) D 29) D 30) A
28. (FUVEST) Um congelador doméstico (“freezer”) está
regulado para manter a temperatura de seu interior a -18°C.