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CALORIMETRIA ⟨𝑬𝑬𝑨𝑹|𝐅Í𝐒𝐈𝐂𝐀|𝑩𝑹𝑼𝑵𝑶 𝑪𝑬𝑪Í𝑳𝑰𝑶⟩ Questão 01 Um pedaço de gelo a 0 °C é colocado em 200 g de água a 30 °C, num recipiente de capacidade térmica desprezível e isolado termicamente. O equilíbrio térmico se estabelece em 20 °C. O calor latente de fusão do gelo é 80 cal/g e o calor específico da água é 1,0 cal/g.°C. A massa do pedaço de gelo, usado no experimento, é: A. 10 g B. 20 g C. 30 g D. 40 g Questão 02 Um Físico acorda pela manhã em um dia muito frio e vai logo preparar seu café. Para tanto, ele utiliza uma xícara de alumínio que tem massa igual a 200,0 g e está a uma temperatura igual a 5,0 °C. Ele coloca dentro dessa xícara 300,0 g de café inicialmente a 90,0 °C. Considerando as trocas de calor apenas entre a xícara e o café e sabendo-se que o calor específico do alumínio é 0,2 cal/g.°C e que o calor específico do café é 1,0 cal/g.°C, qual é a temperatura final do conjunto (xícara e café) ao atingir o equilíbrio térmico? A. 85,0 °C B. 80,0 °C C. 75,0 °C D. 70,0 °C Questão 03 Um estudante irá realizar um experimento de física e precisará de 500 g de água a 0 C. Acontece que ele tem disponível somente um bloco de gelo de massa igual a 500 g e terá que transformá-lo em água. Considerando o sistema isolado, a quantidade de calor, em cal, necessária para que o gelo derreta será: Dados: calor de fusão do gelo = 80 cal/g.°C. A. 40 B. 400 C. 4.000 D. 40.000 Questão 04 Calorímetros são recipientes termicamente isolados utilizados para estudar a troca de calor entre corpos. Em um calorímetro, em equilíbrio térmico com uma amostra de 100 g de água a 40 ºC, é colocado mais 60 g de água a 80 ºC. Sabendo que o sistema atinge uma temperatura de equilíbrio igual a 52 ºC, qual a capacidade térmica, em cal/ºC, deste calorímetro? Dado: calor específico da água = 1 cal/g.°C. A.20 B. 40 C. 100 D. 240 Questão 05 Um sistema armazena 500 litros de água a 20ºC, na pressão ambiente. Para esse sistema atingir a temperatura de 80ºC, na pressão ambiente, deverá ser transmitido ao mesmo, a quantidade de calor de __________ cal. Considere: Calor específico da água = 1 cal/g.°C Densidade da água = 1 g/cm3 A. 30 . 103 B. 30 .106 C. 40 . 103 D. 40 . 106 Questão 06 A figura a seguir mostra a curva de aquecimento de uma amostra de 200g de uma substância hipotética, inicialmente a 15°C, no CALORIMETRIA ⟨𝑬𝑬𝑨𝑹|𝐅Í𝐒𝐈𝐂𝐀|𝑩𝑹𝑼𝑵𝑶 𝑪𝑬𝑪Í𝑳𝑰𝑶⟩ estado sólido, em função da quantidade de calor que esta recebe. Determine o valor aproximado do calor latente de vaporização da substância, em cal/g. A. 10 B. 20 C. 30 D. 40 Questão 07 Duas amostras de massas iguais, uma de ferro e uma de alumínio, recebem a mesma quantidade de calor Q. Sabendo que o calor específico do ferro vale 0,11 cal/g.°C, que o calor específico do alumínio vale 0,22 cal/g.°C e que a temperatura da amostra do ferro se elevou em 200 °C após receber a quantidade de calor Q, qual foi a variação da temperatura da amostra de alumínio após receber a mesma quantidade de calor Q? A. 50 C B. 100 C C. 150 C D. 200 C Questão 08 O gráfico a seguir relaciona a variação de temperatura (T) para um mesmo calor absorvido (Q) por dois líquidos A e B diferentes. A. 1/3. B. 1/2. C. 2. D. 3. Questão 09 No início do século XX, Pierre Curie e colaboradores, em uma experiência para determinar características do recém- descoberto elemento químico rádio, colocaram uma pequena quantidade desse material em um calorímetro e verificaram que 1,30 grama de água líquida ia do ponto de congelamento ao ponto de ebulição em uma hora. A potência média liberada pelo rádio nesse período de tempo foi, aproximadamente, Note e adote: - Calor específico da água: 1cal/g.C - 1 cal = 4 J - Temperatura de congelamento da água: 0 C - Temperatura de ebulição da água: 100 C - Considere que toda a energia emitida pelo rádio foi absorvida pela água e empregada exclusivamente para elevar sua temperatura. A. 0,06 W CALORIMETRIA ⟨𝑬𝑬𝑨𝑹|𝐅Í𝐒𝐈𝐂𝐀|𝑩𝑹𝑼𝑵𝑶 𝑪𝑬𝑪Í𝑳𝑰𝑶⟩ B. 0,10 W C. 0,14 W D. 0,18 W Questão 10 Um aquecedor possui uma potência útil constante de 500 W. O tempo gasto para esse aquecedor elevar de 50 °C a temperatura de uma panela de ferro de 1,0 kg e calor específico c = 460 J/kg.K, admitindo-se que ela absorva todo o calor transmitido é de A. 12 s. B. 23 s. C. 46 s. D. 54 s. Questão 11 Um corpo A, homogêneo, de massa 200 g, varia sua temperatura de 20 °C para 50 °C ao receber 1200 calorias de uma fonte térmica. Durante todo o aquecimento, o corpo A se mantém na fase sólida. Um outro corpo B, homogêneo, constituído da mesma substância do corpo A, tem o dobro da sua massa. Qual é, em cal/g.°C,o calor específico da substância de B? A. 0,1 B. 0,2 C. 0,6 D. 0,8 Questão 12 Considere dois corpos de mesmo material que ao absorverem a mesma quantidade de calor apresentam diferentes variações de temperatura. Esse fato pode ser explicado, corretamente, pelo conceito de A. calor latente. B. ponto de fusão. C. calor específico. D. capacidade térmica ou calorífica Questão 13 De acordo com o Anuário Nacional de Emissões de Vapores Combustíveis de Automóveis, em 1989 cada veículo leve emitia 5 g/dia de gasolina na forma de vapor para a atmosfera. Os últimos dados de 2012 do anuário, indicam que cada veículo leve emite apenas 0,15 g/dia de gasolina, na forma de vapor para a atmosfera. A diminuição na quantidade de combustível emitido para a atmosfera se deve a presença nos carros atuais de um dispositivo chamado cânister que absorve a maior parte dos vapores de gasolina que seriam emitidos para a atmosfera durante a exposição do carro parado ao sol e depois os injeta diretamente na câmara de combustão durante o funcionamento do motor. A quantidade de calor necessária para vaporizar a gasolina absorvida pelo cânister por dia é, em joules, igual a _______. Considere: 1 - o calor latente de vaporização do combustível igual a 400 J/g; 2 - a gasolina de 1989 idêntica a utilizada em 2012. A. 60 B. 1940 C. 2000 D. 2060 Questão 14 Um buffet foi contratado para servir 100 convidados em um evento. Dentre os itens do cardápio constava água a 10ºC. Sabendo que o buffet tinha em seu estoque 30 litros de água a 25ºC, determine a quantidade de gelo, em quilogramas, a 0ºC, necessário para obter água CALORIMETRIA ⟨𝑬𝑬𝑨𝑹|𝐅Í𝐒𝐈𝐂𝐀|𝑩𝑹𝑼𝑵𝑶 𝑪𝑬𝑪Í𝑳𝑰𝑶⟩ à temperatura de 10º C. Considere que a água e o gelo estão em um sistema isolado. Dados: densidade da água = 1 g/cm3 ; calor específico da água = 1 cal/g.°C; calor de fusão do gelo = 80 cal/g.°C; e calor específico do gelo = 0,5 cal/g.°C A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 Questão 15 Em um recente trabalho, os pesquisadores de uma instituição concluíram que 500 mL do total de água pura utilizada durante o processo de fabricação de um copo plástico são “perdidos” devido a mudança do estado líquido para o estado de vapor a 100 °C. Em termos de energia, essa quantidade de água pura “perdida” equivale, em calorias, a ____. Considere: 1 – que a água pura, antes de entrar no processo de fabricação, está a 25 °C; 2 – calor específico da água pura igual a 1 cal/g°C; 3 – calor latente de vaporização da água pura igual a 540 cal/g; e 4 – a densidade da água pura igual a 1 g/cm³. A. 270 B. 307,5 C. 270000 D. 307500 Questão 16 Duas porções de líquidos A e B, de substâncias diferentes, mas de mesma massa, apresentam valores de calor específico respectivamente iguais a 0,58 cal/g.°C e 1,0 cal/g.°C. Se ambas receberem a mesma quantidade de calor sem, contudo, sofrerem mudanças de estado físico, podemos afirmar corretamente que: A. a porção do líquidoA sofrerá maior variação de temperatura do que a porção do líquido B. B. a porção do líquido B sofrerá maior variação de temperatura do que a porção do líquido A. C. as duas porções, dos líquidos A e B, sofrerão a mesma variação de temperatura. D. as duas porções, dos líquidos A e B, não sofrerão nenhuma variação de temperatura. Questão 17 Um corpo absorve calor de uma fonte a uma taxa constante de 30 cal/min e sua temperatura (T) muda em função do tempo (t) de acordo com o gráfico a seguir. A capacidade térmica (ou calorífica), em cal/°C, desse corpo, no intervalo descrito pelo gráfico, é igual a A. 1 B. 3 C. 10 D. 30 Questão 18 Em um laboratório de Física, 200g de uma determinada substância, inicialmente sólida, foram analisados e os resultados foram colocados em um gráfico da temperatura em função do calor fornecido à substância, conforme mostrado na figura a seguir. CALORIMETRIA ⟨𝑬𝑬𝑨𝑹|𝐅Í𝐒𝐈𝐂𝐀|𝑩𝑹𝑼𝑵𝑶 𝑪𝑬𝑪Í𝑳𝑰𝑶⟩ Admitindo que o experimento ocorreu à pressão normal (1 atm), determine, respectivamente, o valor do calor específico no estado sólido, em cal/g°C, e o calor latente de fusão, em cal/g, da substância. A, 0,2 e 95. B. 2,0 e 95. C. 0,5 e 195. D. 0,67 e 195. Questão 19 A transformação termodinâmica em que o calor cedido ou absorvido se refere ao calor latente é a transformação A. isobárica. B. adiabática. C. isométrica. D. isotérmica. Questão 20 Um calorímetro contém 200 ml de água, e o conjunto está à temperatura de 20 °C. Ao ser juntado ao calorímetro 125 g de uma liga a 130 °C, verificamos que após o equilíbrio térmico a temperatura final é de 30 °C. Qual é a capacidade térmica do calorímetro? Dados: calor específico da liga: 0,20 cal/g°C calor específico da água: 1 cal/g°C densidade da água: 1000 kg/m3 A. 50 cal/°C B. 40 cal/°C C. 30 cal/°C D. 20 cal/°C E. 10 cal/°C GABARITO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B B D B B B B A C C 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 B D B D D A D A D A