Tópicos de Física 2 - Parte 1-064-066

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62 UNIDADE 1 | TERMOLOGIA
O gráfico que melhor representa a variação da 
temperatura (u) em função da posição (x) é:
P Q R S
u
x
P
u
Q R S x
u
P Q R S x
u
P Q R S x
x
u
P Q R S
a)
b)
c)
d)
e)
 42. Um vestibulando estava na cozinha de sua casa 
quando resolveu realizar uma experiência de tro-
cas de calor que seu professor de Física havia 
proposto. Para isso, utilizou um caldeirão, uma 
garrafa de vidro, água e sal. Colocou água no 
caldeirão e no interior da garrafa de vidro. O cal-
deirão foi colocado sobre a chama do fogão e a 
garrafa, que estava aberta, teve seu gargalo pre-
so a um barbante, que, esticado, a mantinha afas-
tada do fundo do caldeirão, porém mergulhada 
na água. 
Após alguns minutos, ele observou que a água do 
caldeirão entrou em ebulição (a 100 8C), mas a 
água do interior da garrafa (que também estava a 
100 8C) não fervia. Esperou mais alguns minutos 
e colocou um punhado de sal na água do caldeirão; 
pouco tempo depois, notou que a água no interior 
da garrafa entrava em ebulição.
a) Por que, mesmo estando a 100 8C, a água da 
garrafa não fervia?
b) O que ocorre com a temperatura de ebulição 
da água quando acrescentamos sal?
c) Por que, depois de ser acrescentado sal à água do 
caldeirão, a água do interior da garrafa também 
entrou em ebulição?
 43. Uma massa m de água e um bloco metálico de 
massa M são aquecidos em um laboratório du-
rante um intervalo de tempo Dt, ambos sofrendo 
a mesma variação de temperatura Du. Usando-se 
a mesma fonte térmica, com a mesma potência, 
dentro de um elevador em queda livre, a mesma 
água precisou de um intervalo de tempo DtA e o 
mesmo bloco metálico precisou de um intervalo 
de tempo DtB para sofrerem a mesma variação 
de temperatura Du. Se as demais condições não 
se alterarem, é verdade que:
a) Dt 5 DtB , DtA.
b) Dt , DtA 5 DtB.
c) Dt . DtA 5 DtB.
d) Dt 5 DtA 5 DtB.
e) Dt , DtA , DtB. 
 44. (IJSO) A radiação solar chega até a atmosfera ter-
restre a uma taxa de 1 353 W ? m22, sendo que 36% 
da radiação é refletida de volta para o espaço e 
outros 18% é absorvido pela atmosfera. A potência 
de radiação de um corpo é dada por sT4, onde s é a 
constante de Stefan-Boltzmann e T é a temperatura 
na escala absoluta. Qual a máxima tempe- 
ratura que um corpo negro na superfície da Terra 
pode atingir? (s 5 5,67 ? 1028 W ? m22 ? K24).
a) 120 8C.
b) 63,9 8C.
c) 50,7 8C.
d) 31,4 8C.
 45. (IME-RJ) Um meteorologista mediu por duas vezes 
em um mesmo dia a umidade relativa do ar e a 
temperatura do ar quando estava em um pequeno 
barco a remo no meio de um grande lago. Os dados 
encontram-se apresentados na tabela a seguir:
Medida
Período 
do dia
Umidade 
relativa
Temperatura 
do ar
1 Manhã 40% 300 K
2 Tarde 70% 300 K
Diante do exposto, a razão entre as taxas de eva-
poração de água do lago calculadas na primeira e 
na segunda medida de umidade relativa do ar é:
a) 16
13
 c) 2 e) 4
b) 17
14
 d) 7
4
B
a
n
c
o
 d
e
 i
m
a
g
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n
s
/A
rq
u
iv
o
 d
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d
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o
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63TÓPICO 3 | CALOR SENSÍVEL E CALOR LATENTE
Calor sensível e
calor latente
T î P I C O
3
No tópico anterior, vimos que o calor é energia térmica em trânsito de um 
corpo para outro. A principal causa dessa transferência é a diferença de tempe-
ratura entre os corpos.
Estudaremos neste tópico como a temperatura de diferentes corpos varia 
quando absorvem a mesma quantidade de calor. Veremos que esse comportamen-
to é caracterizado por grandezas como massa e calor específico. Exploraremos 
também as grandezas físicas que estão relacionadas às mudanças de estado de 
uma substância.
 Na foto acima, em uma região de águas termais no Alaska, a água encontra-se em três 
estados físicos: no estado sólido (a neve), no estado líquido (a água do lago) e no estado 
gasoso (o vapor de água no ar).
A
la
m
y
/F
o
to
a
re
n
a
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64 UNIDADE 1 | TERMOLOGIA
1. Introdução
Quando um corpo recebe ou cede certa quantidade de energia térmica, podemos 
observar, como consequência, uma variação de sua temperatura ou uma mudança 
em seu estado físico.
A variação de temperatura corresponde a uma variação no estado de agitação 
das partículas do corpo. Nesse caso, a energia térmica transferida é denominada 
calor sensível. A mudança de estado físico corresponde a uma alteração no estado 
de agregação das partículas do corpo, fazendo com que um sólido, por exemplo, 
transforme-se em líquido. A energia térmica responsável pelas mudanças de 
estado denomina-se calor latente.
Quando ocorre uma mudança de estado em um corpo, a energia térmica ar-
mazenada na forma de energia potencial de agregação aumenta (ou diminui). 
Assim, calor latente é a denominação que damos à energia térmica quando ela, ao 
ser recebida, se transforma em energia potencial de agregação e, ao ser cedida, 
vem da energia potencial de agregação das partículas, provocando uma mudança 
no estado físico do corpo.
2. Capacidade térmica (C) e calor específico (c)
Se tomarmos um corpo de massa m e temperatura inicial u1 e fornecermos a 
ele uma quantidade de calor Q, sua temperatura passa a ser u2, sofrendo uma 
variação correspondente a Du 5 u2 2 u1.
Define-se capacidade térmica (C) ou capacidade calorífica desse corpo como 
sendo: 
5
Du
C
Q Unidade usual: cal
Co
 
A capacidade térmica (C) de um corpo indica a quantidade de calor que ele 
precisa receber ou ceder para que sua temperatura varie uma unidade.
Suponha, por exemplo, que um corpo precise receber 100 calorias de energia 
térmica para que sua temperatura aumente em 5,0 8C. Dividindo esses dados, 
vamos encontrar para a capacidade térmica desse corpo o valor 20 cal/8C. Isso 
significa que, para variar 1 8C, ele precisa receber (ou ceder) 20 calorias. A capa-
cidade térmica por unidade de massa do corpo é denominada calor específico (c), 
dada usualmente pela unidade cal
g Co
.
Bloco 1
 A energia térmica 
fornecida pela chama do 
fogão foi utilizada 
inicialmente para aquecer 
a água e a chaleira. 
Quando ocorre a ebulição, 
observamos vapor de 
água saindo pelo bico da 
chaleira. Esse vapor é 
parte da água que passou 
para o estado gasoso.
5 5
Du
c
C
m
Q
m
O calor específico (c) indica a quantidade de calor que cada unidade de mas-
sa do corpo precisa receber ou ceder para que sua temperatura varie uma 
unidade.
V
la
d
e
e
p
/S
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to
ck
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