Física Térmica – Calor Sensível (Específico) – Trocas de calor sem mudança de estado
Física Térmica
Calor Sensível (Específico) – Trocas de calor sem mudança de estado
01-(ENEM-MEC)
A eficiência do fogão de cozinha pode ser analisada em relação ao tipo de energia que ele utiliza. O gráfico a seguir mostra a eficiência de diferentes tipos de fogão.
Pode-se verificar que a eficiência dos fogões aumenta
a) à medida que diminui o custo dos combustíveis.
b) à medida que passam a empregar combustíveis renováveis.
c) cerca de duas vezes, quando se substitui fogão a lenha por fogão a gás.
d) cerca de duas vezes, quando se substitui fogão a gás por fogão elétrico.
e) quando são utilizados combustíveis sólidos.
02-(FAPA-RS)
Super manual de sobrevivência
Fogo é fundamental:
Óculos de (grau ou escuros) servem para acender fogueiras, importantíssimas para a noite, quando a temperatura cai dramaticamente.
Durante o dia, a temperatura no deserto é muito elevada e, durante a noite, sofre uma grande redução.
Isto pode ser explicado pelo _____________da areia.
a) pequeno calor específico
b) grande calor específico
c) pequeno ponto de fusão
d) grande ponto de fusão
e) pequeno calor latente de fusão.
03-(PUC-MG)
O calor específico da água é 1 cal/g.°C (uma caloria por grama grau Celsius). Isso significa que:
a) para se aumentar a temperatura em um grau Celsius de um grama de água, deve-se fornecer um caloria.
b) para se diminuir a temperatura em um grau Celsius de um grama de água, deve-se fornecer um caloria.
c) para se diminuir a temperatura em um grau Celsius de um grama de água, devem-se retirar 10 calorias.
d) para se aumentar a temperatura em um grau Celsius de um grama de água, deve-se retirar um caloria.
04-(UNESP-SP)
Massas iguais de cinco líquidos distintos, cujos calores específicos estão dados na tabela adiante, encontram-se armazenadas, separadamente e à mesma temperatura, dentro de cinco recipientes com boa isolação e capacidade térmica desprezível.
Se cada líquido receber a mesma quantidade de calor, suficiente apenas para aquecê-lo, mas sem alcançar seu ponto de ebulição, aquele que apresentará temperatura mais alta, após o aquecimento, será:
a) a água.
b) o petróleo.
c) a glicerina.
d) o leite.
e) o mercúrio.
05-(PUC-MG)
Dois corpos X e Y recebem a mesma quantidade de calor a cada minuto. Em 5 minutos, a
temperatura do corpo X aumenta 30°C,e a temperatura do corpo Y aumenta 60°C.
Considerando-se que não houve mudança de fase, é correto afirmar:
a) A massa de Y é o dobro da massa de X.
b) A capacidade térmica de X é o dobro da capacidade térmica de Y.
c) O calor específico de X é o dobro do calor específico de Y.
d) A massa de Y é a metade da massa de X.
06-(PUC-SP)
Ana, em sua casa de praia, deseja ferver 2 litros de água numa chaleira de alumínio de 500 g, ambos
na temperatura ambiente de 25°C. No entanto, seu botijão de gás natural possui apenas 1% da sua capacidade total.
Considerando a perda de calor para o meio ambiente de 35%, a quantidade de gás disponível é:
– Considere: Densidade da água = 1 g/cm3 Calor específico da água = 1,0 cal/g°C
– Calor específico do alumínio = 0,2 cal/g°C Capacidade total do botijão = 13 kg ou 31 litros
– Calor de combustão do gás natural = 12.000 kcal/kg
a) Suficiente, afinal ela necessita de aproximadamente 10 gramas.
b) Suficiente, afinal ela necessita de aproximadamente 20 gramas.
c) Suficiente, afinal ela necessita de aproximadamente 30 gramas.
d) Insuficiente, já que ela precisa de 200 gramas.
e) Insuficiente, já que ela precisa de 300 gramas.
07-(UFMS-MS)
No interior de um forno de microondas encontra-se um prato que contém 1 kg de purê de batatas
para ser aquecido. Considere que o purê de batatas possui calor específico c = 1,8 cal/g° C, e que a capacidade térmica C do prato é de 20 cal/° C.
A potência elétrica de consumo do forno é igual a 1.200W, dos quais 80% dessa potência são transferidos como energia térmica para o purê de batatas, o qual por condução aquece o prato, considere que somente essa energia é transferida para o prato. Antes de ligar o forno de microondas, todo esse sistema está em equilíbrio térmico na temperatura de 20° C. Assinale a alternativa que corresponde ao tempo em que o forno de micro-ondas deve ficar ligado para que o prato e o purê de batatas atinjam a temperatura de 50° C. Use a relação que 1 cal = 4,18 J.
a) Igual a 3,6 minutos.
b) Igual a 3,2 minutos.
c) Mais que 3,7 minutos.
d) Igual a 3,0 minutos.
e) Menos que 2,0 minutos.
08-(UNESP-SP)
Após assistir a uma aula sobre calorimetria, uma aluna conclui que, para emagrecer sem fazer muito esforço, bastaria tomar água gelada, já que isso obrigaria seu corpo a ceder calor para a água até que esta atingisse a temperatura de 36,5°C.
Depois, esta água seria eliminada levando consigo toda essa energia e sem fornecer nenhuma energia para o corpo, já que água “não tem caloria”. Considerando que ela beba, num dia, 8 copos de 250 mL de água, a uma temperatura de 6,5°C, a quantidade de calor total que o corpo cederá à água para elevar a sua temperatura até 36,5°C equivale, aproximadamente, a energia fornecida por:
a) uma latinha de refrigerante light – 350 mL (2,5 kcal).
b) uma caixinha de água de coco – 300 mL (60 kcal).
c) três biscoitos do tipo água e sal – 18g (75 kcal).
d) uma garrafa de bebida isotônica – 473 mL (113 kcal).
e) um hambúrguer, uma porção de batata frita e um refrigerante de 300 mL (530 kcal).
(Considere o calor específico da água = 1 cal/g°C e sua densidade = 1 g/mL.)
09-(UnB-DF)
O sistema de freios de veículos transforma a energia mecânica em energia térmica e, se ele não dissipar calor, a sua temperatura pode atingir o ponto de fusão dos materiais que o compõem, tornando-o inoperante.
Considere um caminhão de 30 toneladas deslocando-se na horizontal a uma velocidade de 72km/h, que tem os freios acionados até parar. Suponha que toda energia cinética seja convertida em calor em seus seis conjuntos de freios, que possuem uma massa de 8kg cada um e calor específico 1.500 J.kg-1.oC-1, sem que haja fusão de seus componentes. Calcule, em graus celsius, o aumento de temperatura de cada um dos seis conjuntos de freios. Despreze a parte fracionária de seu resultado, caso exista.
10-(FGV-SP)
Como não ia tomar banho naquele momento, um senhor decidiu adiantar o processo de enchimento de seu ofurô (espécie de banheira oriental), deixando-o parcialmente cheio. Abriu o registro de água
fria que verte 8 litros de água por minuto e deixou-o derramar água à temperatura de 20 °C, durante 10 minutos. No momento em que for tomar seu banho, esse senhor abrirá a outra torneira que fornece água quente a 70 °C e que é semelhante à primeira, despejando água na mesma proporção de 8 litros por minuto sobre a água já existente no ofurô, ainda à temperatura de 20 °C. Para que a temperatura da água do banho seja de 30 °C, desconsiderando perdas de calor para o ambiente e o ofurô, pode-se estimar que o tempo que deve ser mantida aberta a torneira de água quente deve ser, em minutos,
11-(UNIFESP-SP)
O gráfico mostra as curvas de quantidade de calor absorvido em função da temperatura para dois corpos distintos: um bloco de metal e certa quantidade de líquido.
O bloco de metal, a 115oC, foi colocado em contato com o líquido, a 10oC, em um recipiente ideal e isolado termicamente. Considerando que ocorreu troca de calor somente entre o bloco e o líquido, e que este não se evaporou, o equilíbrio térmico ocorrerá a
12-(UFF-RJ)
Uma bola de ferro e uma bola de madeira, ambas com a mesma massa e a mesma temperatura, são retiradas de um forno quente e colocadas sobre blocos de gelo.
Marque a opção que descreve o que acontece a seguir.
a) A bola de metal esfria mais rápido e derrete mais gelo.
b) A bola de madeira esfria mais rápido e derrete menos gelo.
c) A bola de metal esfria mais rápido e derrete menos gelo.
d) A bola de metal esfria mais rápido e ambas derretem a mesma quantidade de gelo.
e) Ambas levam o mesmo tempo para esfriar e derretem a mesma quantidade de gelo.
13-(UNIFOR-CE) Um pai, ao sair de sua piscina (Largura 4m – Comprimento 10,0m – Profundidade 1,2m) para brincar com seu filho na piscina conjugada (Largura 2,0m – Comprimento
3,0m – Profundidade 0,50m ), notou que a temperatura da água na piscina infantil era maior do que a
temperatura na sua piscina, muito embora as duas piscinas estivessem expostas ao mesmo sol. Esta situação é possível ou impossível porque
a) impossível, visto que ambas as piscinas estão sob o mesmo sol;
b) possível, visto que os comprimentos das piscinas são diferentes;
c) possível, visto que as profundidades das piscinas são diferentes;
d) possível, visto que as larguras das piscinas são diferentes;
e) possível, visto que uma piscina é maior que a outra.
14-(UFSCAR-SP) Estima-se que hoje em dia o Brasil tenha cerca de 160 milhões de telefones celulares em operação. Esses aparelhos tão populares utilizam a radiação na frequência das micro-ondas para enviar e receber as informações das chamadas telefônicas.
∆θ
Considere um aparelho celular que emite 1 W de potência quando em funcionamento. Um grupo de pesquisadores deseja estudar o quanto esse aparelho celular provoca de aquecimento na cabeça dos seus usuários. Para tanto, realizam uma simulação num laboratório: enchem uma bexiga de festa, de massa desprezível, com um dado líquido, tal que o conjunto (bexiga + líquido) tenha massa de 2 kg. Em seguida, ligam o telefone celular, encostado no conjunto, pelo tempo total de 9 minutos. Faça uma estimativa da elevação da temperatura do conjunto, após esse intervalo de tempo, considerando que a potência emitida pelo aparelho celular seja absorvida pelo conjunto.
Dado: O calor específico do líquido utilizado na simulação é de 3,6 J/(g °C).
15-(UNESP-SP)
Foi realizada uma experiência em que se utilizava uma lâmpada de incandescência para, ao mesmo tempo, aquecer 100 g de água e 100 g de areia. Sabe-se que, aproximadamente, 1 cal = 4 J e que o
calor específico da água é de 1 cal/gºC e o da areia é 0,2 cal/gºC. Durante 1 hora, a água e a areia receberam a mesma quantidade de energia da lâmpada, 3,6 kJ, e verificou-se que a água variou sua temperatura em 8ºC e a areia em 30ºC. Podemos afirmar que a água e a areia, durante essa hora, perderam, respectivamente, a quantidade de energia para o meio, em kJ, igual a
Confira a resolução comentada