COLÉGIO PEDRO II – CAMPUS TIJUCA II DEPARTAMENTO DE FÍSICA COORDENADOR: PROFESSOR JOSÉ FERNANDO PROFESSORES: ROBSON / JULIEN / JOSÉ FERNANDO / THIAGO / BRUNO / RONALDO CALORIMETRIA – 2ª LISTA DE EXERCÍCIOS cL do líquido e seu calor específico c G na fase gasosa guardam a seguinte relação: 1ª Questão Uma barra de ferro com 300g de massa é aquecida de 20°C até 170°C. Sendo 0,11cal/g°C o calor específico do ferro, calcule: (A) A capacidade térmica da barra; (A) cL = cG (B) cL = cG/2 (C) cL = 2cG (D) cL = 2cG/3 (E) cL = 3cG (B) A quantidade de calor que ela recebe 2ª Questão 6ª Questão Determine a quantidade de calor necessária para: (Considere LFgelo = 80cal/g e LVágua = 540cal/g) (A) Fundir 400g de gelo a 0°C; (B) Condensar 200g de vapor d´água a 100°C 3ª Questão Tem-se uma massa de 200g de uma substância, inicialmente a – 5,0°C. (A) Calcule a quantidade total de calor que se deve fornecer para se atingir 90°C; (B) Trace a curva de aquecimento do processo; (C) Se o fluxo de calor é constante e vale 130cal/s determine o tempo necessário para a temperatura atingir 90°C. Dados: TFusão = 5,0°C; Misturam-se 100g de gelo a 0ºC com 100g de água a 0ºC, em 1000g de água a 14ºC em um recipiente de capacidade térmica desprezível. Sabendo que o calor específico latente de fusão do gelo vale 80cal/g e que o calor específico sensível da água vale 1,0cal/gºC, calcule a temperatura de equilíbrio dessa mistura. 7ª Questão O calor específico da água é 1,0g/ºC e o seu calor latente de vaporização é 540cal/g. Sob pressão normal, uma chama constante gasta 1,0 minuto para elevar a temperatura de certa massa de água de 40ºC a 100ºC. Desde o início da vaporização até o seu final, decorrem, em minutos: (A) 6,0 (B) 9,0 (C) 12 (D)15 (E) 30 8ª Questão TVaporização = 80°C; Calor latente de vaporização: LV = 25cal/g Uma barra de gelo de massa 100g a − 200C é colocada num recipiente com 15g de água liquida a 100C. Sabe-se que o calor específico sensível do gelo vale 0,55cal/gºC, o calor específico latente de fusão do gelo, 80cal/g e o calor específico sensível da água líquida, 1,0cal/gºC. Qual a temperatura de equilíbrio? 4ª Questão 9ª Questão Em um dia de calor, em que a temperatura ambiente era de 300C, João pegou um copo com vo3 lume de 200cm de refrigerante à temperatura ambiente e mergulhou nele dois cubos de gelo de massa 15g cada um. Se o gelo estava à temperatura de – 4,0ºC e derreteu-se por completo e supondo que o refrigerante tem o mesmo calor específico sensível que a água, a temperatura final da bebida de João ficou sendo aproximadamente de: Dado: 3 densidade absoluta da água igual a 1,0g/cm . Clarice colocou em uma xícara 50mL de café a 80°C, 100mL de leite a 50°C e, para cuidar de sua forma física, adoçou com 2,0mL de adoçante líquido a 20°C. Sabe-se que o calor específico do café vale 1,0cal/g°C, do leite vale 0,90cal/g°C, do adoçante vale 2,0cal/g°C e que a capacidade térmica da xícara é desprezível. Considerando que as densidades do leite, do café e do adoçante sejam iguais e que a perda de calor para a atmosfera é desprezível, depois de atingido o equilíbrio térmico, a temperatura final da bebida de Clarice, em °C, estava entre: (A) 75,0 e 85,0. Calor específico na fase sólida: cs = 2,0cal/g°C; Calor específico na fase líquida: cL = 0,80cal/g°C; Calor específico na fase gasosa: cv = 1,5cal/g°C; Calor latente de fusão: LF = 10cal/g; (A) 0ºC (B) 12ºC (C) 15ºC (D) 20ºC (E) 25ºC 5ª Questão O gráfico representa a variação de temperatura de uma amostra de 20g de um líquido, a partir de 0ºC, em função do calor por ela absorvido. O calor específico (B) 65,0 e 74,9. (C) 55,0 e 64,9. (D) 45,0 e 54,9. (E) 35,0 e 44,9. COLÉGIO PEDRO II – CAMPUS TIJUCA II DEPARTAMENTO DE FÍSICA COORDENADOR: PROFESSOR JOSÉ FERNANDO PROFESSORES: ROBSON / JULIEN / JOSÉ FERNANDO / THIAGO / BRUNO / RONALDO CALORIMETRIA – 2ª LISTA DE EXERCÍCIOS 10ª Questão Um pedaço de 100g de gelo, inicialmente à temperatura de – 30ºC, é imerso em 400g de água cuja temperatura é de 25ºC. A mistura é agitada até que um estado final de equilíbrio seja alcançado. Supondo que não haja troca de energia térmica entre o sistema e o seu recipiente, qual a temperatura final de equilíbrio? Dados: Calor específico sensível da água: 1,0cal/gºC; Calor específico sensível do gelo: 0,50cal/gºC; Calor específico latente de fusão do gelo: 80cal/g. 11ª Questão Representamos abaixo o diagrama de variação de temperatura de duas massas de água, m 1 (inicialmente a 80°C) e m2 (inicialmente a 20°C), que foram misturadas em um vaso isolado termicamente. Considerando os dados fornecidos pelos gráficos, podemos afirmar que: (A) m1 = 3m2 (B) m1 = m2 (C) m1 - 2m2 (D) m1 = m2/3 (E) m1 = m2/2 12ª Questão O fenômeno “El Niño”, que causa anomalias climáticas nas Américas e na Oceania, consiste no aumento da temperatura das águas superficiais do Oceano Pacífico. (A) Suponha que o aumento de temperatura associado ao “El Niño” seja de 2,0°C em uma camada da superfície do oceano de 1500km de largura, 5000km de comprimento e 10m de profundidade. Lembre que Q = m c T. Considere o calor específico da água do oceano 4.000J/kg°C e a 3 densidade da água do oceano 1.000kg/m . Qual é a energia necessária para provocar esse aumento de temperatura? (B) Atualmente o Brasil é capaz de gerar energia elétrica a uma taxa aproximada de 60GW 10 (6,0 10 W). Se toda essa potência fosse usada para aquecer a mesma quantidade de água, quanto tempo seria necessário para provocar o aumento de temperatura de 2,0°C?