TRABALHO SOBRE CALORIMETRIA E PROPAGAÇÃO DE CALOR

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CALORIMETRIA
PROPAGAÇÃO DE CALOR
NOMES COMPLETOS, EM ORDEM ALFABÉTICA, UM ABAIXO DO OUTRO, CENTRALIZADOS E MAIÚSCULOS
CALORIMETRIA
PROPAGAÇÃO DE CALOR
Trabalho apresentado pelos (as) discentes do Curso Superior de Bacharelado em Engenharia Agronômica, Turma EA 124, como quesito avaliativo à disciplina Física do Ambiente Agrícola II, do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Rondônia - Campus Colorado do Oeste.
Prof. Me. Marcio Adolfo de Almeida.
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA - RO
CAMPUS COLORADO DO OESTE
CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA AGRONÔMICA
Colorado do Oeste
2025
Colorado do Oeste
2025
1) Definam Calorimetria e deem pelo menos cincos exemplos do cotidiano que envolva esse conceito.
2) A energia utilizada para a manutenção e o desempenho do corpo humano é obtida por meio dos alimentos que são ingeridos. A tabela a seguir mostra a quantidade média de energia absorvida pelo corpo humano a cada 100 gramas do alimento ingerido.
Adotando 1 caloria = 4,2 joules; calor específico da água = 1 cal/g °C, realizem os cálculos obrigatoriamente analisando a tabela e marque em termos energéticos a alternativa correta.
a) O chocolate é o alimento mais energético dentre os listados; ( )
b) Uma fatia de mamão equivale, aproximadamente, a 10 folhas de alface; ( )
c) Um copo de Coca-Cola fornece uma energia de, aproximadamente, 328 J; ( )
d) 0,50 kg de sorvete é equivalente a, aproximadamente, 320 g de batatas fritas; ( )
e) Um sanduíche com 2 fatias de pão, 2 folhas de alface e 2 folhas de repolho equivale a 1 unidade de batata frita. ( )
3) O que vocês entendem por capacidade térmica? E por calor específico?
4) Para aquecer 500 g de certa substância de 30 ºC para 80 ºC foram necessárias 6000 cal. Determinem a capacidade térmica e o calor específico do material que constitui o corpo.
5) Diferenciem calor sensível e calor latente exemplificando cada diferenciação.
6) Para elevar a temperatura de um prego de ferro de massa 1 g de 20 ºC para 21 ºC é preciso que o metal absorva 0,11 cal. Qual a quantidade de calor que 1000 g de pregos de ferro devem absorver para que sua temperatura passe de 30 ºC para 40 ºC?
7) Um aquecedor elétrico de potência 1500 W e capacidade de 135 litros está totalmente cheio com água à temperatura de 20 °C. Quanto tempo o aquecedor gasta para elevar a temperatura dessa água até 60 °C? Dados: calor específico da água = 1,0 cal/g °C; densidade absoluta da água = 1,0 kg/L; 1 caloria = 4 joules.
8) (UFPE) O gráfico abaixo mostra a variação de temperatura em função do tempo de uma massa de água que está sendo aquecida por uma fonte de calor cuja potência é 35 cal/s. Supondo que todo o calor gerado pela fonte seja absorvido pela água, calculem a massa da água, em gramas, que foi aquecida. Dado: calor específico da água: 1cal/g °C.
9) Deseja-se transformar 400 g de gelo a - 50 °C em vapor de água a 150 °C. Dados: calor específico do gelo, 0,50 cal/g °C, calor específico da água, 1 cal/g.°C, calor específico do vapor de água, 0,48 cal/g.°C, calor latente de fusão do gelo, 80 cal/g e calor de vaporização da água, 540 cal/g.
a) Quanto calor, em quilocalorias, devemos fornecer a esse gelo?
b) Construam o gráfico que representa a curva de aquecimento para esse fenômeno.
10) (Unesp-SP) Uma quantidade de 1,5 kg de certa substância encontra-se inicialmente na fase sólida, à temperatura de - 20 °C. Em um processo a pressão constante de 1,0 atm, ela é levada à fase líquida a 86 °C. A potência necessária nessa transformação foi de 1,5 kJ/s. O gráfico na figura mostra a temperatura de cada etapa em função do tempo.
a) Calculem o calor latente de fusão LF;
b) Determinem o calor necessário para elevar a temperatura dessa substância de 0 °C a 86 °C.
11) Num recipiente termicamente isolado e com capacidade térmica desprezível, misturam-se 300 g de água a 20 °C com um bloco de ferro de 800 g a 160 °C. Qual a temperatura final de equilíbrio térmico? Dados: calor específico da água igual a 1 cal/g °C; calor específico do ferro igual a 0,12 cal/g °C.
12) Para avaliar a temperatura de 300 g de água, usou-se um termômetro de 100 g de massa e calor específico sensível igual a 0,15 cal/g.°C. Inicialmente, esse termômetro indicava, à temperatura ambiente, 12 °C. Após algum tempo, colocado em contato térmico com a água, o termômetro passa a indicar 72 °C. Supondo não ter havido perdas de calor, determinem a temperatura inicial da água. Dado: calor específico da água = 1,0 cal/g °C.
13) Definam materiais condutores de calor e materiais considerados isolantes térmicos com pelo menos cinco exemplos do cotidiano que envolva esses conceitos.
14) (Unicentro) Analisem as afirmações dadas a seguir e deem como resposta o somatório correspondente às corretas.
(01) As três formas de propagação do calor são: condução, convecção e radiação.
(02) A radiação se processa apenas no vácuo. 
(04) A condução precisa de um meio material para se processar.
(08) A convecção ocorre apenas no vácuo.
(16) A convecção ocorre também no vácuo.
15) Ao contrário do que se pensa, a garrafa térmica não foi criada originalmente para manter o café quente. Esse recipiente foi inventado pelo físico e químico inglês James Dewar (1842–1923) para conservar substâncias biológicas em bom estado, mantendo-as a temperaturas estáveis. Usando a observação do físico italiano Evangelista Torricelli (1608–1647), que descobriu ser o vácuo um bom isolante térmico, Dewar criou uma garrafa de paredes duplas de vidro que, ao ser lacrada, mantinha vácuo entre elas. Para retardar ainda mais a alteração de temperatura no interior da garrafa, ele espelhou as paredes nas faces externas internas. Dewar nunca patenteou sua invenção, que considerava um presente à Ciência. Coube ao alemão Reinhold Burger, um fabricante de vidros, diminuir o seu tamanho, lançando-a no mercado em 1903. A respeito do texto acima e da figura abaixo, marquem as proposições verdadeiras e as falsas.
a) Na garrafa térmica, o vácuo existente entre as paredes duplas de vidro tem a finalidade de evitar trocas de calor por convecção. ( )
b) As paredes espelhadas evitam que as ondas de calor saiam ou entrem por condução. ( )
c) Apesar de o texto não se referir ao fato de que a garrafa deve permanecer bem fechada, isso deve ocorrer para evitar perdas de calor por convecção. ( )
d) O vácuo existente no interior das paredes duplas de vidro vai evitar perdas de calor por radiação. ( )
e) As paredes espelhadas não têm função nas trocas de calor; foram apenas uma tentativa de tornar o produto mais agradável às pessoas que pretendessem comprá-lo. ( )
16) A área total das paredes externas de uma geladeira é 4 m2 e a diferença de temperatura entre o exterior e o interior da geladeira é 25 °C. Se a geladeira tem um revestimento de poliestireno com 25 mm de espessura e condutividade térmica igual a 0,01 W/m.°C, determinem:
a) O fluxo de calor em watt;
b) A quantidade de calor que flui através das paredes da geladeira durante 2,5 h.
17) A condutividade térmica do cobre é aproximadamente quatro vezes maior que a do latão. Duas placas, uma de cobre e outra de latão, com 100 cm2 de área e 2,0 cm de espessura, são justapostas como ilustra a figura abaixo. Considerando-se que as faces externas do conjunto sejam mantidas a 0 °C e 100 °C, qual será a temperatura na interface da separação das placas quando for atingido o regime estacionário?
18) Uma placa quadrada de zinco oxidado, com lado igual a 25 cm, é aquecida em uma forja até uma temperatura de 600 °C. Sabendo que a emissividade da placa é igual a 0,65. Qual é a taxa total de energia transmitida por radiação?
19) Considere uma pele com emissividade de 0,95 e área aproximada de 1,5 m2 à temperatura de 80 ºC em um ambiente com temperatura média de 40 ºC. Dado: constante de Boltzmann igual a 5,67 x 10-8 W/m2.K4. Determinem:
a) O poder emissivo da pele;
b) A potência que a pele irradia para o ambiente.
20) Considerando a constante de dispersão de Wien:b = 2,898 x 10-3 m.K, qual é a temperatura superficial das estrelas:
a) Betelgeuse, uma gigante vermelha na constelação de Órion, a qual irradia com λmáx = 970 nm?
b) Rigel, uma estrela branco-azulada também em Órion, a qual irradia com λmáx = 145 nm?
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