A utilização do termômetro, para a avaliação da temperatura de um determinado corpo, é possível porque, após algum tempo de contato entre eles, ambos adquirem a mesma temperatura. Neste caso, é válido dizer que eles atingem a (o)
ara elevar a temperatura de 200 g de uma certa substância, de calor específico igual a 0,6 cal/g°C, de 20°C para 50°C, será necessário fornecer-lhe uma quantidade de energia igual a:
Na vaporização de um líquido por ebulição, tem-se um processo
Com base no conceito de calorimetria, sabe-se que o calor específico de um corpo pode ser medido aquecendo-se esse corpo até uma temperatura conhecida e, depois, colocando-o num banho de água, com massa e temperatura conhecidas, medindo-se a temperatura final de equilíbrio.
Sobre o sistema descrito, considere as afirmações a seguir.
I - Se o sistema, composto pelo corpo e o banho de água, estiver isolado termicamente das suas vizinhanças, o calor que o corpo cede é igual ao calor que a água e o vaso que a contém recebem.
II - A quantidade de calor que sai do corpo é dada por Q = m.c.(Ti - Tf), onde m é a massa do corpo, c é o seu calor específico, Ti é a sua temperatura inicial e Tf é a temperatura final do corpo e do banho de água.
III - No equacionamento do problema, é indiferente que as temperaturas indicadas estejam na escala Celsius ou na escala Kelvin, uma vez que só aparecem diferenças de temperatura.
Está correto o que se afirma em
Uma parede de aço possui 10 cm de espessura e uma seção reta de 10 cm por 20 cm. Considerando-se que a condutividade térmica do aço é dada por 46 W/(m.K), a resistência térmica dessa parede é dada, em K/W, por
Um gás ideal, ao receber calor de uma fonte térmica, executa um processo isotérmico no qual sua pressão final é 5 vezes maior do que a pressão inicial. Qual o volume e a temperatura finais do gás nesse processo?
A energia térmica (ou calor) é a energia em trânsito que ocorre única e exclusivamente devido a uma diferença de temperatura. Ela pode ocorrer nos sólidos, nos líquidos e nos gases, basicamente por meio de três mecanismos de transferência. A esse respeito, afirma-se que
A Lei do Resfriamento de Newton estabelece que a temperatura T de um objeto, colocado há t minutos em um ambiente com temperatura constante Ta, é dada por T = Ta + C.ekt , onde C e k são constantes, e as temperaturas T e Ta são medidas em graus Celsius.
Considere que um objeto, cuja temperatura inicial é de 24 o C, é colocado em um ambiente de temperatura constante de 18 °C, e que, após 15 minutos, a temperatura do objeto é de 21 °C. A temperatura desse objeto 30 minutos após ter sido colocado no citado ambiente é, em graus Celsius, de
Existe, atualmente, uma bandagem térmica para contusões. Ela utiliza como princípio curativo o calor aplicado ao local, cujas ações terapêuticas são conhecidas há muito tempo. Uma das vantagens citadas na bula do produto é a facilidade de uso, pois o calor é ativado pelo ar, sendo preciso apenas retirar a película protetora da bandagem para que ela comece a esquentar, não necessitando de nenhum outro meio de aquecimento.
Conclui-se que a bandagem térmica se aquece porque ocorre
Um calorímetro ideal encontra-se em equilíbrio térmico com uma mistura existente no seu interior, composta de 100 g de gelo a 0 °C e 400 g de água. Que transformação ocorrerá com essa mistura se 10 g de vapor de água, a 100 °C, forem transferidos para o interior do calorímetro?
Considere: (1) o calor específico sensível da água igual a 1,0 cal/g °C; (2) o calor específico latente de fusão do gelo igual a 80 cal/g e (3) o calor específico latente de vaporização da água igual a 540 cal/g.
Analise as afirmações abaixo.
Ponto de fusão é a temperatura na qual ocorre a passagem do estado sólido para o líquido, a determinada pressão.
PORQUE
O ponto de fusão não depende da quantidade de material e, sim, do tipo, sendo uma grandeza extensiva.
A esse respeito, conclui-se que
Aletas foram instaladas em uma superfície mantida a 50 oC, visando a aumentar a taxa de transferência de calor. Ao se analisar uma das aletas isoladamente, verifica-se que o(s) principal(ais) mecanismo(s) de transferência de calor envolvido(s) é(são)
Um jovem brasileiro que passava seis meses na cidade de Toronto, no Canadá, em um programa de intercâmbio estudantil, decide aprender a esquiar. Para tal, comprou equipamentos e roupas a fim de se preparar para o rigoroso inverno da cidade. Dentre os itens, adquiriu uma roupa especial que possui 2,7 m2 de área total e 9 mm de espessura. Sabendo que tal roupa foi confeccionada com um material de condutibilidade térmica igual a 6, 0 x 10–5 cal.s–1 .cm–1 . °C–1 , que a temperatura corporal, no dia da atividade esportiva, era 37°C e a temperatura ambiente era –13 °C, a quantidade de calor, em calorias, conduzida através do tecido durante 5 minutos, nesse dia, foi de
Um bloco de gelo de 400 g encontra-se inicialmente a –25 o C em um local ao nível do mar, em que a pressão atmosférica é de 1,0 atm. Deseja-se obter, ao final da transferência de calor para o bloco, água a 60 o C.
Dois recipientes possuem capacidade de 1 litro. Um deles está completamente cheio de café a 90 °C, e o outro completamente cheio de leite a 10 °C. Deseja-se obter 1 litro de café com leite a 30°C. Para isso, misturou-se certa quantidade de café de um dos recipientes a certa quantidade de leite do outro em um terceiro recipiente de volume interno maior que 1 litro. Suponha que o café e o leite tenham o mesmo valor de calor específico e a mesma densidade, e que, durante o processo, só tenha havido trocas de calor entre os líquidos supracitados. A quantidade de café, em mililitros, usada na mistura para que se obtivesse o resultado desejado foi
Um aquecedor ideal, que opera segundo um ciclo reversível, é usado para aquecer e manter o interior de um tanque de armazenamento a 600K. Uma análise com base na primeira lei da termodinâmica revela que o tanque perde energia sob a forma de calor à taxa de 3600 kJ/h, por grau de diferença de temperatura entre o ambiente interno e o externo ao tanque. Se a temperatura do ambiente externo é 300K, então a potência mínima necessária para o funcionamento do aquecedor (kW) e o seu coeficiente de desempenho são, respectivamente,
Considere as afirmativas abaixo, referentes ao processo de condução de calor em regime permanente ao longo da direção radial em um cilindro maciço de raio “a”, no qual a condutividade térmica é constante e a temperatura de superfície é conhecida. Suponha, ainda, que exista uma geração volumétrica uniforme de calor atuando no interior do cilindro.
I - A distribuição de temperatura é função do quadrado da posição radial.
II - A temperatura máxima encontra-se na posição r = a/2.
III - A distribuição de temperatura é diretamente proporcional à condutividade térmica.
Está correto o que se afirma em
Em uma cidade brasileira, em um dia quente de verão, a temperatura ambiente é de 48 °C. No interior de um escritório, liga-se um aparelho de arcondicionado que mantém a temperatura agradável de 23 °C. A parede que separa o ambiente interior do escritório do ambiente externo apresenta espessura de 15 cm. Sabe-se que a condutividade térmica da parede é igual a 5,4 cal/h.cm. °C. A quantidade de calor que atravessa 1,0 m2 dessa parede em sentido ao interior do escritório, em kcal, durante 8 h de funcionamento do escritório, é
No interior de um calorímetro de cobre, são queimados integralmente 10,0 g de uma dada substância orgânica. A massa do calorímetro é 2.000 g. Inicialmente, antes da queima, o calorímetro apresenta-se em equilíbrio térmico com seu conteúdo interno, composto por 1500 g de água e 500 g de gelo, a 0 °C. Os calores específicos do cobre e da água são, respectivamente, 0,093 cal g. °C e 1,0 cal/g. °C, e o calor latente do gelo é 80 cal/ °C. Despreze as peque- nas capacidades caloríficas dos gases envolvidos no processo. Ao término da combustão e estabelecido o equilíbrio térmico, a temperatura do calorímetro é 50 °C. A quantidade de calor fornecida por grama pela substância orgânica, em kcal, é
A mais baixa temperatura de crescimento de ummicro-organismo conhecida atualmente é de:
Muito utilizado na indústria de conservas, designa-se o valor Fo, quando F refere-se a:
O calor e suas formas de propagação se manifestam em diversas situações tanto na Natureza quanto nas atividades humanas. Assim, fenômenos aparentemente muito diferentes são semelhantes, quando analisados mais detidamente. Veja-se, por exemplo: A energia do Sol que aquece nosso Planeta e a energia emitida pelo magnetron do forno de microondas, que aquece os alimentos colocados em seu interior, são fenômenos que envolvem propagação de calor. Pode-se afirmar que as formas de propagação de energia entre o Sol e a Terra e entre o magnetron e os alimentos são, respectivamente
Considere estas informações:
• a temperaturas muito baixas, a água está sempre na fase sólida;
• aumentando-se a pressão, a temperatura de fusão da água diminui.
Assinale a alternativa em que o diagrama de fases pressão versus temperatura para a água está de acordo com essas informações.
Depois de assar um bolo em um forno a gás, Zulmira observa que ela queima a mão ao tocar no tabuleiro, mas não a queima ao tocar no bolo.
Considerando-se essa situação, é CORRETO afrmar que isso ocorre porque
Numa aula de Física, o Professor Carlos Heitor apresenta a seus alunos esta experiência: dois blocos – um de alumínio e outro de ferro –, de mesma massa e, inicialmente, à temperatura ambiente, recebem a mesma quantidade de calor, em determinado processo de aquecimento.
O calor específico do alumínio e o do ferro são, respectivamente, 0,90 J / (g °C) e 0,46 J / (g °C).
Questionados quanto ao que ocorreria em seguida, dois dos alunos, Alexandre e Lorena, fazem, cada um deles, um comentário:
• Alexandre: “Ao final desse processo de aquecimento, os blocos estarão à mesma temperatura.”
• Lorena: “Após esse processo de aquecimento, ao se colocarem os dois blocos em contato, fluirá calor do bloco de ferro para o bloco de alumínio.”
Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que
As questões 34, 35 e 36 referem-se a atitudes de uma dona de casa em sua cozinha, quando desenlvolvia suas tarefas cotidianas.
Por ter acabado o gás de cozinha, a dona de casa utilizou um aquecedor de 200W de potência para aquecer a água do café. Dispondo de 1 litro (1000 g) de água que se encontrava a 22°C, e supondo que apenas 80% dessa potência foi usada no aquecimento da água, qual a temperatura atingida pela água após um instante de 30 mim? (Adote 1cal = 4,0 J e calor especifico da água c = 1 cal/g°C)
Em um sistema isolado, dois objetos, um de alumínio e outro de cobre, estão à mesma temperatura. Os dois são colocados simultaneamente sobre uma chapa quente e recebem a mesma quantidade de calor por segundo. Após certo tempo, verifca-se que a temperatura do objeto de alumínio é igual à do objeto de cobre, e ambos não mudaram de estado. Se o calor específco do alumínio e do cobre valem respectivamente 0,22 cal/g°C e 0,09 cal/g°C, pode-se afrmar que
As paredes isolantes de uma câmara frigorífica são compostas por uma camada de madeira de 3,0cm de espessura. Considere as temperaturas externa e interna da câmara, respectivamente, 20°C e 5° C, e a condutividade térmica da madeira 0,8W/m.K. A taxa de transferência de calor por unidade de área, no regime estacionário, através das paredes é:
Assinale a opção que completa corretamente as lacunas das sentenças abaixo, em relação aos processos de transmissão de calor.
I - Ao colocar um alimento para esquentar, a chama do fogão transmite calor para a panela principalmente por .......................... .
II - O aparelho de ar condicionado instalado na parte superior de uma parede refrigera o ambiente por ............................. .
III- O vidro espelhado das garrafas térmicas evita a propagação do calor por ................. .
IV - O congelador de uma geladeira, instalado na parte superior, tem por objetivo provocar a transmissão do calor por ......................... .
V - Para facilitar a retirada de uma tampa metálica presa num vidro pode-se derramar água quente na tampa para que o calor, transmitido por..................... ,provoque a dilatação da mesma.
Durante uma expedição ao Polo Sul, um pesquisador precisou usar água líquida na temperatura de 50° C para fazer um determinado experimento. Para isso pegou 2kg de gelo que se encontravam à temperatura de -20° C e colocou numa fonte térmica que fornecia 20 kcal/min. Qual foi o tempo, em unidades do Sistema Internacional, que o pesquisador esperou para continuar o seu experimento?
Dados: calor específico do gelo = 0,5 cal/ g° C
calor específico da água = 1 cal/g°C
calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g
Um copo plástico e um de alumínio estão dentro de uma geladeira. Eles possuem o mesmo volume e a mesma forma. Uma pessoa pega cada copo com uma das mãos e tem a sensação de que o copo de alumínio está mais frio que o de plástico.
Isso acontece porque
A temperatura de um sistema pode ser alterada, quando ele troca trabalho ou calor com sua vizinhança. Seja um sistema constituído por um gás no interior de um cilindro, dotado de êmbolo móvel.
Assinale, abaixo, a alternativa com a descrição CORRETA da situação em que a temperatura do sistema irá diminuir:
Em uma sala fechada e isolada termicamente, uma geladeira, em funcionamento, tem, num dado instante, sua porta completamente aberta. Antes da abertura dessa porta, a temperatura da sala é maior que a do interior da geladeira. Após a abertura da porta, a temperatura da sala,
As transferências de calor ocorrem o tempo todo em nosso dia a dia.
Analise as afirmativas abaixo sobre esse assunto.
I - A transferência de calor por condução sempre ocorre por intermédio de um meio material.
II - O ar-condicionado é normalmente instalado no alto para facilitar o processo de transferência de calor por radiação.
III - O calor do Sol chega à Terra porque ele pode ser transferido por convecção através do vácuo.
Está correto APENAS o que se afirma em
Dois blocos A e B, constituídos de materiais diferentes, têm massas iguais. Esses blocos apresentam temperaturas de 0o C e 100o C, respectivamente, quando são colocados em contato térmico entre si. Mantendo-se os blocos perfeitamente isolados do meio externo, é correto afirmar que a temperatura dos mesmos no equilíbrio térmico é
O Sol irradia energia para o espaço sideral . Essa energia tem origem na sua autocontração gravitacional. Nesse processo, os íons de hidrogênio (prótons) contidos no seu interior adquirem velocidades muito altas, o que os leva a atingirem temperaturas da ordem de milhões de graus. Com isso, têm início reações exotérmicas de fusão nuclear, nas quais núcleos de hidrogênio são fundidos, gerando núcleos de He (Hélio) e propiciando a produção da radiação, que é emitida para o espaço. Parte dessa radiação atinge a Terra e é a principal fonte de toda a energia que utilizamos.
Nesse contexto, a sequência de formas de energias que culmina com a emissão da radiação solar que atinge a terra é
O forno de micro-ondas é um aparelho muito utilizado nos dias atuais para aquecer alimentos. Como o próprio nome sugere, este forno utiliza ondas eletromagnéticas com comprimento de onda na região das micro-ondas. Com relação ao funcionamento desses fornos, qual das opções abaixo está correta?
Um ciclista decide fazer um treino de bicicleta num dado instante. Naquele momento não encontrou água gelada em seu refrigerador, somente uma pedra de gelo. Ele decide assim colocar esta pedra de gelo em sua garrafa térmica com água. Considere que este recipiente possua 600 ml de água a 22 °C e que o gelo inserido pelo ciclista possua 12 g e esteja a 0 °C. Considerando uma garrafa térmica p erfeita, onde não há trocas de energia com o ambiente, qual a temperatura da água depois que todo o gelo derrete e o equilíbrio térmico é atingido? (Dados: 1ml = 1cm3 ; densidade da água = 1g/cm3 ; calor específico da água = 4180J/(kg.K); calor latente de fusão do gelo = 334 x 103 J/kg)
Sabe-se que a transferência de calor ocorre por três mecanismos básicos: condução, convecção e radiação. Com relação a esses mecanismos, julgue o item que se segue.
A transferência de calor por radiação ocorre exclusivamente em meios em que há ausência de matéria.
Para que a transferência de calor por condução seja possível, é necessário um meio material condutor sólido, sujeito a um gradiente de temperatura.
Um carro de fórmula 1 possui uma chapa metálica quadrada, de um material homogêneo, para a proteção dos pés do piloto. A chapa possui um orifício circular por onde passa o eixo de direção do carro. Suponha que, durante a corrida, a chapa se aqueça de um modo uniforme e que seu lado aumente 2,00%. Nesse caso, a área do orifício circular:
Em nosso cotidiano, utilizamos as palavras “calor” e “temperatura” de forma diferente de como elas são usadas no meio científico. Na linguagem corrente, calor é identificado como “algo quente” e temperatura mede a “quantidade de calor de um corpo” . Esses significados, no entanto, não conseguem explicar diversas situações que podem serverificadas na prática.
Do ponto de vista científico, que situação prática mostra a limitação dos conceitos corriqueiros de calor e temperatura?
Com o objetivo de se testar a eficiência de fornos de micro-ondas, planejou-se o aquecimento em 10 °C de amostras de diferentes substâncias, cada uma com determinada massa, em cinco fornos de marcas distintas. Nesse teste, cada forno operou à potência máxima.
O forno mais eficiente foi aquele que
Um projétil, de massa m = 10 g, feito de metal de calor específico c = 0,10 cal/(g.ºC), atinge um colete à prova de bala com velocidade v = 600 m/s, parando antes de
atravessá-lo. O equivalente mecânico do calor é admitido com o valor 4,2 J/cal e o colete é tido como adiabático. A quantidade de calor dissipada integralmente no projétil deve elevar a temperatura dele, em ºC, de aproximadamente
Aquecedores solares usados em residências têm o objetivo de elevar a temperatura da água até 70 °C. No entanto, a temperatura ideal da água para um banho é de 30 ºC. Por isso. deve-se misturar a água aquecida com a água à temperatura ambiente de um outro reservatório, que se encontra a 25 º C.
Qual a razão entre a massa de água quente e a massa de água fria na mistura para um banho á temperatura ideal?
Um conhecimento preciso das propriedades físicas dos líquidos por vezes é essencial para a sua comercialização. Considere, por exemplo, que certo volume de hidrocarbonetos líquidos tenha sido adquirido e que será entregue por meio de caminhões tanque. Em relação a essa situação, julgue se os itens a seguir.
A temperatura do hidrocarboneto é uma grandeza física importante a ser checada no seu recebimento para avaliar o volume de líquido que foi entregue.
Um conhecimento preciso das propriedades físicas dos líquidos por vezes é essencial para a sua comercialização. Considere, por exemplo, que certo volume de hidrocarbonetos líquidos tenha sido adquirido e que será entregue por meio de caminhões tanque. Em relação a essa situação, julgue se os itens a seguir.
No recebimento de hidrocarbonetos, a octanagem deve ser checada no ato da recepção por meio de uma medida da sua capacidade térmica.
O corpo humano pode ser comparado com um sistema termodinâmico que retira calor de uma fonte (os alimentos) e realiza trabalho usando parte dessa energia. A Organização Mundial de Saúde recomenda que todo ser humano, para se manter saudável, deve ingerir cerca de 2000 calorias alimentícias diariamente. Considerando que essa energia consumida diariamente pudesse ser usada para aquecer toda a água existente no corpo de uma pessoa de 60 kg de massa, qual seria a variação de temperatura sofrida pela água?
Dados: 1 caloria alimentícia = 1000 cal Densidade da água = 1 kg/ litro Calor específico da água = 1 cal/ g° C Quantidade de água no ser humano = 2/3 da sua massa.
É comum as pessoas tomarem café quente aos golinhos, para não queimarem a boca. Uma quantidade maior de café pode levar a pessoa a ter queimaduras que podem levar dias para deixarem de ser sentidas. Comparando grandes e pequenas quantidades de café, podemos chegar à conclusão que ambas têm
Um cantil aberto, abandonado próximo a uma fogueira, contém 200g de água a 40o C. A temperatura da água sobe sem evaporação até 100o C. A essa temperatura toda a quantidade de água se transforma em vapor a 100o C. Sabendo que o calor específico da água é 1,0cal/go C e que o seu calor latente de vaporização é 540cal/g, o calor absorvido pela água no processo considerado foi:
Em uma casa moram quatro pessoas que utilizam um sistema de placas coletoras de um aquecedor solar para aquecimento da água. O sistema eleva a temperatura da água de 20° C para 60°C todos os dias.
Considere que cada pessoa da casa consome 80 litros de água quente do aquecedor por dia. A situação geográfica em que a casa se encontra faz com que a placa do aquecedor receba por cada metro quadrado a quantidade de 2,016 · 108 J de calor do sol em um mês.
Sabendo que a eficiência do sistema é de 50%, a área da superfície das placas coletoras para atender à demanda diária de água quente da casa é de:
Dados: Considere um mês igual a 30 dias
Calor específico da água: c=4,2 J/g °C
Densidade da água: d=1kg/L
Uma determinada pesquisa teve como objetivo principal analisar a utilização de chuveiros elétricos e o conforto que ofereciam aos seus usuários. Para isso, anotaram-se os seguintes valores médios aproximados:
Número de banhos observados:1625;
Temperatura média da água que entra no chuveiro: 18°C;
Temperatura média da água que sai do chuveiro:38°C;
Tempo médio de cada banho :10 min;
Vazão média do chuveiro:0,06 L/s.
A relação entre a quantidade de energia transferida para que uma porção de água mude a sua temperatura é dada por Q = m · c · Δθ. Sendo assim, baseando-se nos dados apresentados, podemos concluir que a quantidade de energia total dissipada pelo chuveiro durante um banho será, em kcal,
Dados: O calor específico da água:1,0 cal /g°C; Densidade da água: 1,0 kg/L.
Analise o texto a seguir. Algor Mortis (resfriamento cadavérico). Sabe-se que o corpo humano perde calor por diversos mecanismos (_____________), a razão de 1ºC a 1,5ºC por hora, igualando sua temperatura a do ambiente, no máximo até 24 horas após a morte. A lacuna do texto pode ser preenchida por vários dos termos descritos abaixo, exceto pela alternativa:
Um determinado experimento físico se fez necessário. O perito possui um calorímetro de capacidade térmica 40 cal/ºC (em equilíbrio térmico com a água), com 0,8 kg de água à temperatura ambiente (20ºC). É introduzido neste calorímetro uma peça (prova) de um cadáver de massa igual a 1 kg a 35ºC. Com base nestes dados foi constatado que a temperatura do primeiro equilíbrio térmico será de Dado: c(água-líquida) = 1,0 cal/gºC c(corpo-humano) = 0,83 cal/gºC
Um determinado experimento se faz necessário para um processo em andamento. O experimento consiste em misturar 0,25 Kg de água a 100ºC com 1,0 kg de água (em estado líquido) a 0ºC. Considerando que não haverá perda de calor para o meio ambiente/recipiente a temperatura final do 1,25 kg de água é de Dado: c(água) = 1,0 cal/gºC
Uma placa de 2,0 m2 de um aquecedor solar é capaz de gerar 19,4 x106 J de calor ao longo de um dia ensolarado. Se o calor específico da água for igual a 4190 J/kg.K, qual será o número mínimo de placas necessárias para elevar, até o final do dia, a temperatura de 1000 litros de água de 22 o C para 60 o C, que está armazenada em um reservatório ideal?
Desejando uma segunda opinião, o médico legista, após remover o cérebro de um crânio, mediu sua massa, que era de 1,6 kg, envolveu-o em um saco plástico e em seguida colocou-o em uma caixa térmica contendo 2 kg de gelo à temperatura de 0 ºC. A caixa térmica foi então enviada para o segundo médico legista, longe dali. Ao recebê-la, o segundo médico constatou a presença de 100 g de água no interior da caixa, obtidas do derretimento de parte do gelo em função do calor cedido pelo cérebro até que se estabelecesse o equilíbrio térmico. Considerando que a caixa térmica era ideal e que o ar e o plástico não participaram das trocas de calor, a temperatura do cérebro, no momento em que foi colocado dentro da caixa, em graus Celsius, era de
Dados:
calor específico do cérebro = 1 cal/(g.ºC)
calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g
pressão atmosférica = 1 · 105 Pa
Considere dois objetos metálicos idênticos. Durante um longo período de tempo, um deles fica em contato térmico com água em ebulição, enquanto o outro permanece em contato com gelo em fusão. Imediatamente ao serem separados do contato térmico, os dois objetos diferem na quantidade de
Um calorímetro de capacidade térmica desprezível contém 460 g de gelo a -20 °C. Nele são introduzidos 50 g de água a 20 °C. O calor específico do gelo é 0,50 cal/g°C, o da água (líquida) é 1 cal/g°C e o calor latente de fusão do gelo, que é igual ao de solidificação da água, é 80 cal/g. Quando se restabelece o equilíbrio térmico, a massa de gelo existente no calorímetro é:
Uma das marcas do início do inverno de 2013 foi a variabilidade térmica. Ao fim do mês de junho, após calor intenso, a entrada de massa de ar polar derrubou a temperatura em todo o Rio Grande do Sul e em áreas mais elevadas de Santa Catarina e no sul do Paraná. A temperatura caiu de 5 a 10 graus em relação ao dia anterior, no mesmo horário, nessas áreas. Considerando esse contexto e o conceito de calor, assinalar a alternativa CORRETA:
A umidade relativa é a razão obtida dividindo-se a massa de vapor de água presente num dado volume de ar pela massa de vapor de água que poderia estar presente nesse mesmo volume e à mesma temperatura, caso o ar estivesse saturado. Portanto, ar saturado de vapor de água tem umidade relativa de 100%.
Verifca-se, que numa sala com 320 m3 de ar a 23º C, a umidade relativa é de 50%. Sabendo-se que ar saturado a 23º C contém 20 gramas de vapor de água por metro cúbico de ar e que a massa específca da água é 1,0 kg/L, conclui-se que, se todo o vapor de água presente na sala fosse liquefeito, seria possível obter um volume de água de
Uma forma de aquecer água é usando aquecedores elétricos de imersão, dispositivos que transformam energia elétrica em energia térmica, mediante o uso de resistores elétricos. Um desses aquecedores, projetado para fornecer energia na razão de 500 calorias por segundo, é utilizado no aquecimento de 500 gramas de água, da temperatura de 20º C para 80º C. Considerando que toda a energia transferida é aproveitada no aquecimento da água e sabendo que o calor específco da água é c = 1,0 cal/g.ºC, o tempo necessário para atingir 80º C é igual a
Quando um copo com água é colocado no congelador, a superfície da água é a primeira a se solidificar.
Isso acontece porque
Em uma garrafa térmica, são misturadas quantidades iguais de café quente e leite frio.
Quando o café e o leite entrarem em equilíbrio térmico, o que ocorrerá?
Massas iguais de água e de alumínio recebem exatamente a mesma quantidade de calor.
Qual a razão entre a variação de temperatura do alumínio e a variação de temperatura da água, provocada pelo fornecimento desse calor?
Dados: calor específico da água = 1,0 cal/g. °C
calor específico do alumínio = 0,2 cal/g. °C
Um automóvel é movido por um motor a explosão que trabalha com rendimento de 20%.
Qual é, aproximadamente, em kW, a potência calorífica cedida pelo combustível ao motor, quando ele desenvolve uma potência mecânica de 75 kW?
O organismo humano, quando exposto ao frio excessivo por longos períodos, predispõe-se a vários tipos de doenças.
Além da perda de destreza manual e da diminuição das atividades fisiológicas, outros problemas de saúde que podem ocorrer nessa situação encontram-se em:
Em um calorímetro de capacidade calorífica E, há 0,100kg de água a 60,0°C. Introduz-se, no calorímetro, um corpo de metal a 100°C de calor específico 0,200kJ/kg K e massa 0,0600kg. Em seguida, adiciona-se ao sistema gelo a 0,00°C e de calor latente L = 300kJ/kg. Estabelecido o equilíbrio térmico, o sistema contém ainda 0,240kg de água e constata-se que ainda há gelo no calorímetro. Dado: calor específico da água de CÁGUA = 4,0kJ/kg K. Diante do exposto, é correto afirmar que a capacidade calorífica E do calorímetro vale
Uma amostra de 100 g do material M é utilizada como referência para uma medida de calor específico. Para tal, uma certa quantidade de calor Q é dada para o material M e verifica-se que há uma variação de temperatura de 2 K. Em seguida, uma nova amostra, também de 100 g, de um material N recebe uma quantidade de calor 2Q, o que provoca uma variação de temperatura de 0,5 K.
Considerando que o calor específico da amostra M é de 128 J/(kg.K), qual é o calor específico, em J/(kg.K), da amostra N?
Um painel solar plano é utilizado para se montar um sistema de aquecimento de água em uma região da cidade onde a intensidade de luz solar é de 500 W/m2 . Esse sis- tema, depois de instalado, é capaz de transformar apenas 10% da energia solar incidente em calor. Para medir essa eficiência, mediu-se o tempo necessário para se aquecerem 20 litros de água do sistema de 10 °C até 15 °C.
Se o tempo medido foi de 2,0 horas, e o calor específico da água é 4,2 J/(g.K), a área do painel solar utilizado, em m2 , é, aproximadamente,
Uma janela feita de um tipo especial de vidro, de condutividade térmica K, de área A e espessura d, deixa passar uma quantidade Q de calor por unidade de tempo em um certo dia quando a diferença entre a temperatura interna e externa é ΔT. Nesse mesmo dia, dada a mesma diferença de temperatura, uma outra janela feita com um vidro de condutividade K’ = 0,50 K , área A’ = 4,0 A e espessura d’ = 8,0 d deixa passar uma quantidade de calor Q’ por unidade de tempo.
A razão Q'/Q é
Atente para as afirmativas a seguir referentes ao processo de convecção.
I – Se colocarmos um fluido entre duas placas horizontais separadas por uma distância d, de modo que a placa inferior esteja a uma temperatura maior que a placa superior, rolos de convecção aparecerão no fluido por menor que seja a diferença de temperatura.
II – Se um vidro de perfume é aberto em um canto de uma sala e uma pessoa no canto oposto percebe o cheiro do perfume, podemos dizer que o transporte das moléculas foi realizado por convecção do ar.
III – Transporte convectivo de matéria pode acontecer dentro de um sólido.
Está correto o que se afirma em
Um experimento é realizado para a identificação de certo metal. Tal experimento consiste em colocar, em um calorímetro, cuja capacidade térmica é considerada desprezível, 200 g de água a 23,0 °C. Em seguida, coloca- se no calorímetro uma amostra de 100 g do metal a 100 °C. Se a temperatura de equilíbrio encontrada foi 30,0 °C, qual é, aproximadamente, em cal/(g °C), o calor específico do metal?
Dado
Calor específico da água = 1,00 cal/(g °C)
Por que sentimos frio no inverno?
(...) Quando pressionadas por uma resposta para
"Por que sentimos frio no inverno," muitas vezes as
pessoas respondem que é pelo fato de a Terra estar mais
distante do Sol no "inverno", recebendo assim menos luz e
tornando-se mais fria. Isso está errado. (...) Se
considerarmos que a variação da distância orbital entre a
Terra e o Sol, durante o ano, é de cerca de 5.000.000
quilômetros, o que é cerca de 800 vezes maior que o raio
da Terra, podemos ver que todas as regiões da Terra são
afetadas praticamente da mesma forma por esta
variação. Portanto, não é a causa de mudanças sazonais.
No entanto, o fato de as estações serem diferentes
entre os hemisférios sul e norte sugere que a inclinação do
eixo de rotação Terra é a razão para as estações do ano. E
isso é verdade. Uma vez que a inclinação da Terra
permanece constante, durante o inverno do hemisfério
norte, o hemisfério norte aponta para longe do Sol. Este
ângulo faz com que o Sol seja mais baixo no céu, aqueça o
solo de forma menos eficiente e reduza os dias, causando
o frio. Mas a resposta "inclinação da Terra" sempre me
pareceu um pouco superficial, já que ela não responde à
pergunta mais interessante: por que sentimos frio?
A resposta mais direta é que nós não sentimos o
frio. De fato, os seres humanos e outros animais não
sentem a temperatura das coisas. O que nós realmente
sentimos é o fluxo de calor causada por diferenças de
temperatura. Sentimos "a transferência de calor." Isso
não é uma distinção trivial. Tudo num forno aquecido está
à mesma temperatura, mas tocar uma forma de bolo
metálica causará mais dor que tocar o ar circundante,
porque a transferência de calor a partir da forma é rápida
e intensa, enquanto que a troca de calor com o ar é lenta
e pouco intensa. (...)
Traduzido de: http://www.michigandaily.com/opinion/11barry-
belmont-being-cold14 . Acesso em 25.07.14.
Em uma manhã de inverno, a sensação de frio ao tocar um metal, como uma parte de uma bicicleta, é maior do que ao tocarmos uma madeira, como uma árvore, porque
Ao nível do mar, quando se fornece calor à água, sua temperatura atinge no máximo o valor de 100°C. É CORRETO afirmar:
É possível aproximar os dedos a alguns centímetros da parte lateral da chama de uma vela acesa, durante alguns segundos, sem queimá-los. Mas colocar os dedos a alguns centímetros exatamente sobre a chama da vela pode provocar queimaduras, rapidamente. Isso é explicado porque
Recentemente, uma equipe de astrônomos afirmou ter identificado uma estrela com dimensões comparáveis às da Terra, composta predominantemente de diamante. Por ser muito frio, o astro, possivelmente uma estrela anã branca, teria tido o carbono de sua composição cristalizado em forma de um diamante praticamente do tamanho da Terra.
Os cálculos dos pesquisadores sugerem que a temperatura média dessa estrela é de Ti = 2.700 0C. Considere uma estrela como um corpo homogêneo de massa M = 6,0 x 1024 kg constituída de um material com calor específico c = 0,5 kJ/(kg °C). A quantidade de calor que deve ser perdida pela estrela para que ela atinja uma temperatura final de Tf = 700 °C é igual a
Por sua baixa eficiência energética, as lâmpadas incandescentes deixarão de ser comercializadas para uso doméstico comum no Brasil. Nessas lâmpadas, apenas 5% da energia elétrica consumida é convertida em luz visível, sendo o restante transformado em calor. Considerando uma lâmpada incandescente que consome 60 W de potência elétrica, qual a energia perdida em forma de calor em uma hora de operação?
O coeficiente de transferência de calor por convecção h presente na lei do resfriamento de Newton
Dois blocos idênticos de 2 kg de cobre, um com uma temperatura inicial de T1 = 100o C e outro com temperatura inicial T2 = 0oC, se encontram em um container perfeitamente isolado. Os dois blocos estão inicialmente separados. Quando os blocos são postos em contato um com o outro, eles atingem equilíbrio a uma temperatura Tf . Considerando que o calor específico do cobre é de 0,1 kcal/kg oK, a quantidade de calor trocada entre os dois blocos neste processo é
Uma esfera de alumínio, com 20 gramas de massa, é retirada de um forno a 400°C e colocada em cima de um enorme bloco de gelo a 0°C. Sabe-se que o calor específico sensível do alumínio é 0,22 cal/g°C e o calor específico latente de fusão do gelo é 80 cal/g. Considerando o sistema esfera de alumínio e gelo como isolado, a quantidade de gelo que irá se fundir é:
Em um laboratório de Física, deseja-se aquecer 200 g de água. Sabe-se que o calor específico sensível da água é 1,0 cal/g°C. Desprezando as perdas de calor para o ambiente, a quantidade de calor que se deve fornecer para esta massa de água variar sua temperatura de 0°C até 70°C vale:
Nos lagos ocorre a estratificação térmica onde existe uma camada superior, mais quente e menos densa, que é denominada:
Em uma experiência no laboratório de Física, João adicionou, em um calorímetro ideal inicialmente vazio, 300 mL de água a 100 0C e 300 mL de água a temperatura de 24 0C. Desprezando-se as perdas de calor para o ambiente, a temperatura da água no interior do calorímetro, após atingido o equilíbrio térmico, foi de:
Uma fonte térmica que fornece calor a taxa constante de 250 cal/s é usada, em um local ao nível do mar, para derreter 2,50 kg de gelo a 0 0C. Sabendo que o calor específico latente de fusão do gelo é de 80,0 cal/g, o tempo mínimo necessário para se fundir completamente a massa de gelo é:
Em um recipiente termicamente isolado, de
capacidade térmica desprezível, introduz-se um cubo
de gelo a 0ºC, de massa igual a 135 g. Depois, calor
é fornecido ao gelo, até que ele apresente-se
completamente liquefeito e a uma temperatura de
4ºC. Quais são a variação aproximada do volume e a
quantidade total de calor fornecido? Considere que
todo o calor fornecido foi absorvido exclusivamente
pela água nos estados sólido e líquido.
Dados: dágua = 1,0 g/cm3 ; dgelo = 0,9 g/cm3 ;
calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g;
calor específico da água = 1 cal/gºC e
pressão atmosférica = 1 atm.
As pontes de hidrogênio entre moléculas de água são mais fracas que a ligação covalente entre o átomo de oxigênio e os átomos de hidrogênio. No entanto, o número de ligações de hidrogênio é tão grande (bilhões de moléculas em uma única gota de água) que estas exercem grande influência sobre as propriedades da água, como, por exemplo, os altos valores do calor específico, do calor de vaporização e de solidificação da água. Os altos valores do calor específico e do calor de vaporização da água são fundamentais no processo de regulação de temperatura do corpo humano. O corpo humano dissipa energia, sob atividade normal por meio do metabolismo, equivalente a uma lâmpada de 100 W. Se em uma pessoa de massa 60 kg todos os mecanismos de regulação de temperatura parassem de funcionar, haveria um aumento de temperatura de seu corpo. Supondo que todo o corpo é feito de água, em quanto tempo, aproximadamente, essa pessoa teria a temperatura de seu corpo elevada em 5 ºC?
Dado: calor específico da água ≅ 4,2 × 103 J/kg·ºC.
Um aluno enche um copo com 0,10 L de água a 25 °C e 0,15 L de água a 15 °C. Desprezando trocas de calor com o copo e com o meio, a temperatura final da mistura, em °C, é:
Um pedaço de metal de 100 g consome 470 cal para ser
aquecido de 20 °C a 70 °C.
O calor específico deste metal, em cal/g °C, vale:
Admita que, durante doze horas de um determinado dia, a incidência de radiação solar num local seja, em média, 100 W/m2. Suponha que, nesse dia, 50% dessa energia foi absorvida pela evaporação da água presente no local. Considerando-se que o calor latente de evaporação da água é 2000 kJ/kg, a quantidade de água evaporada por metro quadrado nesse dia equivale a aproximadamente:
O gás natural possui calor de combustão de
37MJ/m³. Considerando um rendimento de 100%
no processo, o volume, em litros, de gás natural
consumido, ao elevar de 20°C para 30°C a
temperatura de uma chaleira de cobre com massa
0,50 kg contendo 5,0 kg de água, é
Dados: calor específico do cobre: 0,39 kJ/kg°C;
calor específico da água: 4,18 kJ/kg°C.
No interior de São Paulo ocorre uma tragédia familiar. Um garoto de 26 kg de massa cai em queda livre do 14.º andar de um prédio, projetando-se no solo de uma altura de 42 m. No impacto com o solo, toda a energia cinética é convertida em energia térmica para aquecimento do corpo do garoto em 2 °C. A aceleração da gravidade local tem o valor 10 m∕s2 e o equivalente mecânico do calor é de 4,2 J/cal. A capacidade térmica do corpo do garoto, em cal/°C, deve ser de
Para determinar o calor específico de materiais, Lavoiser eLaplace desenvolveram, no século XVIII, o chamado calorímetro de fusão de gelo. Considerando que a água ferve a 100 °C e congela a 0 °C e que o calor latente de fusão do gelo é igual a 80 cal.g-1, julgue o item a seguir.
Considere que, para determinar o calor específico doalumínio, foi colocado, nesse calorímetro, 23 g de alumínioa 100 °C e após atingir o equilíbrio térmico, foi verificadoque 6,3 g de gelo foram derretidos. Nesse caso, o calorespecífico do alumínio é superior a 0,2 cal•g-1 °C-1.
Para determinar o calor específico de materiais, Lavoiser eLaplace desenvolveram, no século XVIII, o chamado calorímetro de fusão de gelo. Considerando que a água ferve a 100 °C e congela a 0 °C e que o calor latente de fusão do gelo é igual a 80 cal.g-1, julgue o item a seguir.
Para determinar o calor específico de materiais, Lavoiser e Laplace desenvolveram, no século XVIII, o chamado calorímetro de fusão de gelo. Considerando que a água ferve a 100 °C e congela a 0 °C e que o calor latente de fusão do gelo é igual a 80 cal.g-1, julgue o item a seguir.
Para corpos constituídos de uma mesma substância, a
capacidade térmica é independente da massa.
Para determinar o calor específico de materiais, Lavoiser e Laplace desenvolveram, no século XVIII, o chamado calorímetro de fusão de gelo. Considerando que a água ferve a 100 °C e congela a 0 °C e que o calor latente de fusão do gelo é igual a 80 cal.g-1, julgue o item a seguir.