Lista 4 - Sistema de Ensino Energia

LISTA DE EXERCÍCIOS 04
1. Um calorímetro sofre um acréscimo de temperatura de 20 °C quando absorve 100 kcal
de uma fonte de calor. Determine a capacidade térmica do calorímetro e seu calor
específico, sabendo que sua massa é de 0,5 kg.
Resposta: 5000 cal/°C e 10 cal/g°C
2. Um bico de gás, de fogão de cozinha, aquece 500 g de água de 20 °C a 30 °C em 20 s.
Sabendo que o calor específico da água é 1,0 cal/g°C e considerando 1 cal = 4 J, determine
a potência térmica desenvolvida pelo bico de gás.
Resposta: 1 kw
3. O calor específico de um material é constante e igual a c. Uma quantidade desse
material, de massa igual a 1 kg e á temperatura de 10 °C, é posta em contato com outra
quantidade do mesmo material, a uma temperatura de 40 °C, com massa de 2 kg.
Determine a temperatura final de equilíbrio térmico dos corpos.
Resposta: 30 °C
4. Um certo calorímetro contém 80 g de água à temperatura de 15 °C. Adicionando à água
do calorímetro 40 g de água a 50 °C, observa-se que a temperatura do sistema, ao ser
atingido o equilíbrio térmico, é de 25 °C. calcule a capacidade térmica do calorímetro?
Resposta: 20 cal/°C
5. A quantidade de calor recebida por um corpo de 200 g em função do tempo é dada pelo
gráfico abaixo.
Q(cal)
120
0
80
t(s)
Após 30 s de aquecimento a temperatura se eleva de 5 °C sem mudar o seu estado de
agregação molecular. Determine o calor específico da substância que constitui este corpo,
nesse intervalo de temperatura.
Resposta: 0,045 cal/g°C
6. No inverno, a temperatura média no interior de uma residência é de 18 °C, enquanto que
a média da temperatura exterior é de 10 °C. A parede externa da casa é feita com tijolos de
20 cm de espessura e suas dimensões são 10 x 4 metros. Se o fluxo d calor através da
parede é de 240 cal/s, determine o coeficiente de condutibilidade térmica do tijolo.
Resposta: 15 x 10-4 cal/cm.s.°C
7. Uma das extremidades de um bastão de cobre de 18 cm de comprimento está situada em
um banho de vapor de água sob pressão normal. A outra extremidade está imersa em uma
mistura de gelo fundente e água. Sabendo que a secção transversal do bastão é de 4 cm2 e
que o coeficiente de condutibilidade térmica do cobre é 920 cal/cm.s.°C, determine:
a) Qual o fluxo de calor na barra?
b) Qual a temperatura num ponto a 4 cm da extremidade fria?
Resposta: a) 20,4 cal/s e b) 22,2 °C
8. Uma roupa de lã tem 5 mm de espessura. Supondo-a totalmente em contato com a pele
de uma pessoa, a 36 °C, num meio ambiente a 10 °C, determine:
a) O fluxo de calor por cm2 através da roupa.
b) A quantidade de calor perdida por cm2 pela pele em 1 minuto.
Dado: Klã = 9,0 x 10-5 cal/s.cm.°C
Resposta: a)468 x 10-5 cal/s e b) 0,2808 cal
9. Um corpo de 400 g absorve calor de uma fonte térmica de potência constante, à razão de
600 calorias por minuto. Observando o gráfico que mostra a variação da temperatura em
função do tempo, determine o calor específico da substância que constitui o corpo.
Resposta: 0,5 cal/g°C
10.Um fogão a gás possui um queimador que fornece um fluxo de calor constante de 1440
kcal/h. Em quanto tempo o queimador aquece meio litro de água, de 20 °C para 100 °C,
sabendo que, durante o processo, há uma perda de 20% de calor para o ambiente?
Resposta: 125 segundos