Questões de Calor Latente - UNIP - Prof. Cléber

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Calor Latente Calor Latente Calor Latente Calor Latente –––– Lista Básica Lista Básica Lista Básica Lista Básica 
 
Prof. Vogt 
 
Atenção: quando não for mencionado no exercício, adote 
os seguintes dados: 
calor específico da água = 1,0 cal/g °C 
calor específico do gelo = 0,50 cal/g °C 
calor específico do vapor = 0,5 cal/g
o
C 
calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g 
calor latente de vaporização da água = 540 cal/g 
densidade da água = 1 g/mL = 1 kg/L = 1 g/cm
3
 
1 cal = 4J 
 
1. Quanto calor devemos fornecer a um bloco de gelo de 
300 g de massa, a 0 °C, sob pressão normal, para fundi-
lo totalmente? 
 
2. Um determinado líquido recebe 2400cal para ser 
vaporizado completamente. Sabendo-se que o calor 
latente de vaporização vale 30cal/g, determine a massa 
desse líquido. 
 
3. Inicialmente em estado líquido e na temperatura de 
fusão, um corpo de massa 40g é resfriado se solidifica 
completamente. Sabendo-se que foram retiradas 
1200cal do líquido, determine: 
a) o calor latente de solidificação. 
b) o calor latente de fusão. 
4. Um bloco de gelo com 200 g de massa, a 0 °C, 
precisa receber uma quantidade de calor Q1 para sofrer 
fusão total. A água resultante, para ser aquecida até 50 
°C, precisa receber uma quantidade de calor Q2. Qual é 
o valor de Q, sendo Q = Q1 + Q2? 
 
5. Num calorímetro ideal, encontramos 30 g de água a 
20°C, sob pressão normal. Calcule a quantidade de calor 
que esse sistema deve receber, até que toda a água 
transforme-se em vapor. 
 
6. Você tem 100 g de água à temperatura ambiente 
(25°C). Quanto de calor deve-se retirar dessa água para 
obter-se um bloco de gelo de 100 g a 0 °C? 
 
7. Deseja-se transformar 100 g de gelo a –20 °C em 
água a 30 °C. Quanto calor devemos fornecer a esse 
gelo? 
 
8. (EFO Alfenas) A quantidade de calor necessária para 
transformar 50 g de água a 20
o
C em vapor de água a 
140
o
C é: 
a) 27 000 cal 
b) 32 000 cal 
c) 1 000 cal 
d) 4 000 cal 
e) 64 000 cal 
 
9. Uma pedra de gelo de 20 g de massa, inicialmente a –
10°C, recebeu 2700 cal. Determine a temperatura 
atingida, sabendo que essa energia foi totalmente 
aproveitada pelo sistema. 
 
10. Uma fonte de potência constante e igual a 400 
cal/min fornece calor a um bloco de gelo com massa de 
200 g, inicialmente à temperatura de –20 °C. Sabendo 
que o sistema é aquecido a 50 °C, calcule o tempo gasto 
para o aquecimento, desprezando quaisquer perdas de 
energia. 
 
11. (UERJ) Uma menina deseja fazer um chá de 
camomila, mas só possui 200 g de gelo fundente e um 
forno de microondas cuja potência máxima é 800 W. 
Considere que a menina se encontra no Rio de Janeiro 
(ao nível do mar), que o calor latente de fusão do gelo 
vale 80 cal/g, que o calor específico da água vale 1,0 
cal/g °C e que 1 caloria vale aproximadamente 4 J. 
Usando esse forno, qual é o tempo mínimo necessário 
para a água entrar em ebulição? 
 
12. (UNIFOR) Uma pedra de gelo, de 40 g de massa e à 
temperatura de –10
o
C, é exposta ao sol. Admitindo que o 
gelo só absorve calor do sol a uma taxa media de 200 
cal/min, podemos afirmar que o tempo para a pedra 
derreter completamente é, em minutos, de: 
a) 1 
b) 5 
c) 17 
d) 16 
e) 34 
 
13. (FGV-SP) O vaporizador é um aparelho que permite 
aumentar a umidade do ar em um ambiente. A 
vaporização ocorre por intermédio de um resistor, que 
permanece ligado enquanto estiver em contato com a 
água. Uma vez esgotada essa água, o aparelho se 
desliga automaticamente. Um desses vaporizadores, 
contendo 200 mL de água, inicialmente a 20 °C, 
permaneceu funcionando, ininterruptamente, por 2 h até 
se desligar. Considerando que toda energia dissipada 
pelo resistor é transferida para a água, que todo o vapor 
produzido é lançado para o ambiente e que a 
vaporização ocorre à temperatura de ebulição, pode-se 
concluir que a potência do aparelho, medida em W, é, 
aproximadamente: 
a) 32 
b) 46 
c) 69 
d) 78 
e) 84 
 
14. (UFG) Um corpo de massa 50 g, inicialmente no 
estado sólido, recebe calor de acordo com a 
representação gráfica a seguir, passando para o estado 
líquido: 
 
No gráfico, Q representa a quantidade de calor recebida 
pelo corpo e T, sua temperatura na escala Celsius. 
a) O que ocorre no intervalo entre 400cal e 500cal? 
Explique. 
b) Determine os calores específicos e o calor latente nas 
fases representadas no gráfico. 
 
 
2 
15. (UFPI) O gráfico a seguir mostra a curva de 
aquecimento de certa massa de gelo. 
 
Determine a temperatura inicial do gelo (t0) e a 
temperatura final da água (t1). 
 
16. (UNESP) 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. 
 
Calcule: 
a) o calor latente de fusão LF; 
b) o calor necessário para elevar a temperatura de 1,5 kg 
dessa substância de 0 °C a 86 °C. 
 
17. Uma fonte térmica de potência constante é utilizada 
para aquecer uma amostra de 100 g de uma substância 
que está inicialmente no estado sólido. O gráfico mostra 
como varia a temperatura dessa substância no decorrer 
do tempo de aquecimento. 
 
Determine: 
a) a razão cS/cL entre os calores específicos da 
substância no estado sólido e no estado líquido; 
b) o calor latente de fusão dessa substância, sabendo 
que a potência da fonte térmica é igual a 200 cal/s. 
 
18. (UNESP) Uma garrafa térmica contém inicialmente 
450 g de água a 30 °C e 100 g de gelo na temperatura 
de fusão, a 0 °C. Considere o calor específico da água 
igual a 4,0 J/(g °C) e o calor latente de fusão do gelo 
igual a 320 J/g. 
a) Qual será a quantidade de calor QF necessária para 
fundir o gelo dentro da garrafa? 
b) Supondo ideal o isolamento térmico da garrafa e 
desprezando a capacidade térmica de suas paredes 
internas, qual será a temperatura final da água contida 
no seu interior, quando o equilíbrio térmico for atingido? 
 
19. Considere 1,0 kg de gelo a 0 °C e uma massa x de 
vapor de água a 100 °C, colocados em um recipiente de 
capacidade térmica desprezível. A temperatura final de 
equilíbrio térmico é 0 °C, e o sistema está totalmente no 
estado líquido. Qual o valor de x em quilogramas? 
 
20. (UNIVEST) Deseja-se obter 800 gramas de água a 
64 °C. Para isso, misturam-se m1 gramas de gelo a 0 °C 
com m2 gramas de vapor de água a 100 °C no interior de 
um calorímetro perfeitamente adiabático e de 
capacidade térmica desprezível. Quais os valores de m1 
e m2? 
 
Gabarito 
1. 2,4 · 10
4
 cal 
2. 80g 
3. a) – 30cal/g b) 30cal/g 
4. 26000 cal 
5. 18600 cal 
6. 10500 cal 
7. 12000 cal 
8. B 
9. 50 ºC 
10. 70 min 
11. 3 min 
12. C 
13. C 
14. a) Fusão. Nesse intervalo, o corpo recebe calor 
sem alteração em sua temperatura. b) 0,20 cal/g 
°C, 2 cal/g, 0,05 cal/g °C 
15. –80 °C e 40 °C 
16. a) 330 kJ/kg b) 540 kJ 
17. a) 1/2 b) 40 cal/g 
18. a) 3,2 · 10
4
 J b) 10 °C 
19. 0,125 kg 
20. m1 = 640 g, m2 = 160g 
Tarefa para casa: 
1. Esta lista básica de exercícios; 
2. Exercícios do livro do capítulo 4: 
a) Mudança de estado 
Revisando: 2. 
Propostos: 2, 3, 4, 7, 12, 14. 
Complementares: 1, 2, 3, 5, 21. 
b) Diagrama de fases 
Propostos: 15, 16, 17, 19, 20. 
 
 
 
 
 
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