FUNDAMENTOS DE HIDROSTTICA E CALORIMETRIA

LISTA DE EXERCCIOS 2 BIMESTRE

1- Defina:

a) Temperatura;

b) Energia trmica;

c) Calor;

d) Calor sensvel;

e) Calor especfico;

f) Calor latente;

g) Calor latente de fuso

h) Calor latente de vaporizao.

i) Equilbrio trmico;

j) Agitao atmica-molecular;

k) Lei zero da termodinmica;

l) Zero absoluto;

m) Ponto triplo da gua;

n) Capacidade calorfica;

o) Capacidade trmica;

p) Quantidade de calor;

q) Caloria;

2- Transforme:

a) 45 C para F e K;

b) 135 F para C e K;

c) 130K para C e F;

d) 5C para F e K;

e) 12F para C e K;

3- Cite e disserte sobre a 1 e 2 Leis da Termodinmica.

4- (MACK SP/2010) Uma placa de alumnio ( Al = 2x105 / C), com 2,4 m2 de rea inicial temperatura

de 20 C foi aquecida 176 F. O aumento de rea da placa foi de:

a) 24 cm2

b) 48 cm2

c) 96 cm2

d) 120 cm2

e) 144 cm2

5- (UNIRG/2010) Quando se constri uma estrada de ferro, deve-se distanciar um trilho do outro para que

a dilatao trmica no produza o efeito indesejado, apresentado na figura a seguir.

Fonte: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1335/imagens/trilhos.jpg

Na construo de uma ferrovia, com trilhos de ferro de 8 m de comprimento, a distncia mnima que deve

ser deixada entre dois trilhos consecutivos, para uma variao mxima de temperatura de +50 C em relao

temperatura ambiente do dia de instalao dos trilhos , em mm: (Dado: Fe = 1,2 x 10 5/ C).

a) 1,2 b) 2,4 c) 3,6 d) 4,8

6- (FGV/2012) Em uma aula de laboratrio, para executar um projeto de construo de um termostato que

controle a temperatura de um ferro eltrico de passar roupa, os estudantes dispunham de lminas de

cobre e de alumnio de dimenses idnticas. O termostato em questo formado por duas lminas

metlicas soldadas e, quando a temperatura do ferro aumenta e atinge determinado valor, o par de

lminas se curva como ilustra a figura, abrindo o circuito e interrompendo a passagem da corrente

eltrica. Dados: Cu =1,7 x 10-5/C; Al = 2,4 x 10-5/C. Para que o termostato possa funcionar

adequadamente,

a) a lmina de cima deve ser de cobre e a de baixo de alumnio.

b) a lmina de cima deve ser de alumnio e a de baixo de cobre.

c) ambas as lminas devem ser de cobre.

d) ambas as lminas devem ser de alumnio.

e) as lminas no podem ser do mesmo material e indiferente qual delas est em cima.

7- Na construo civil para evitar rachaduras nas armaes longas de concreto, como por exemplo, pontes,

usa-se a construo em blocos separados por pequenas distncias preenchidas com material de grande

dilatao trmica em relao ao concreto, como o piche betuminoso. Qual a dilatao linear de uma

barra de concreto com 100 m de comprimento que se encontra inicialmente a 30C cujo coeficiente

linear 1,9 10-5

/C quando aquecida a 42 C?

8- (FAMECA SP/2010) Sabe-se que a dilatao (V) de um corpo slido funo das medidas iniciais

desse corpo (Vo), da variao de temperatura (T) a que ele submetido e do material de que ele

constitudo. O grfico que melhor representa essa dilatao em funo da variao de temperatura :

9- (UECE/2010) Um ferreiro deseja colocar um anel de ao ao redor de uma roda de madeira de 1,200 m

de dimetro. O dimetro interno do anel de ao 1,198 m. Sem o anel, ambos esto inicialmente

temperatura ambiente de 28 C. A que temperatura necessrio aquecer o anel de ao para que ele

encaixe exatamente na roda de madeira? (OBS.: Use = 1,1 105 /C para o ao).

a) 180 C b) 190 C c) 290 C d) 480 C

10- Um corpo possui massa de 500 gramas e calor especfico 0,4 g/cal C.

Determinar: Dados: massa do corpo: m = 500 g; calor especfico: c = 0,4 g/cal C.

a) A quantidade de calor que o corpo deve receber para que sua temperatura varie de 5 C para 35 C;

b) A quantidade de calor que o corpo deve ceder para que sua temperatura diminua de 15 C.

11- Um bloco de uma material desconhecido e de massa 1kg encontra-se temperatura de 80C, ao ser

encostado em outro bloco do mesmo material, de massa 500g e que est em temperatura ambiente

(20C). Considerando que os blocos estejam em um calormetro, qual a temperatura que os dois

alcanam em contato?

12- Qual a quantidade de calor absorvida para que 1L d'gua congelado e -20C vaporize e chegue

temperatura de 130C?

Dados:

Calor latente de fuso da gua: L=80cal/g;

Calor latente de vaporizao da gua: L=540cal/g;

Calor especfico do gelo: c=0,5cal/g.C;

Calor especfico da gua: c=1cal/g.C;

Calor especfico da gua: c=0,48cal/g.C;

Densidade da gua = 1g/cm;

1L=1dm=1000cm.

13- Um bloco de ferro de 10 cm resfriado de 300C para 0C. Quantas calorias o bloco perde para o

ambiente? Dados: densidade do ferro = 7,85g/cm e calor especfico do ferro = 0,11cal/g.C. Dica: O

primeiro passo descobrir a massa do bloco, sabendo sua densidade e seu volume ( importante

prestar bastante ateno nas unidades de cada grandeza).

14- Em uma cozinha, uma chaleira com 1L de gua ferve. Para que ela pare, so adicionados 500mL de

gua 10C. Qual a temperatura do equilbrio do sistema? Dica: Qualquer quantidade de gua que

esteja fervendo encontra-se temperatura de 100C, se a temperatura for superior a esta, no haver

gua lquida, apenas vapor.

15- (FUVEST) Um ser humano adulto e saudvel consome, em mdia, uma potncia de 120J/s. Uma

caloria alimentar (1kcal) corresponde, aproximadamente, a 4,0 x 103J. Para nos mantermos

saudveis, quantas calorias alimentares devemos utilizar, por dia, a partir dos alimentos que

ingerimos?

a) 33 b) 120 c) 2,6x103 d) 4,0 x10

3 e) 4,8 x10

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16- (MACKENZIE) Uma fonte calorfica fornece calor continuamente, razo de 150 cal/s, a uma

determinada massa de gua. Se a temperatura da gua aumenta de 20C para 60C em 4 minutos, sendo

o calor especifico sensvel da gua 1,0 cal/gC, pode-se concluir que a massa de gua aquecida, em

gramas, :

a) 500 b) 600 c) 700 d) 800 e) 900

17- (UFPR) Durante o eclipse, em uma das cidades na zona de totalidade, Cricima-SC, ocorreu uma queda de

temperatura de 8,0C. (Zero Horas 04/11/1994) Sabendo que o calor especfico sensvel da gua 1,0

cal/gC, a quantidade de calor liberada por 1000g de gua, ao reduzir sua temperatura de 8,0C, em cal, :

a) 8,0 b) 125 c) 4000 d) 8000 e) 64000

18- (UFSE) A tabela abaixo apresenta a massa m de cinco objetos de metal, com seus respectivos calores

especficos sensveis c.

O objeto que tem maior capacidade trmica o de:

a) alumnio

b) ferro

c) chumbo

d) prata

e) cobre

19- (MACKENZIE) Um bloco de cobre (c = 0,094 cal/gC) de 1,2kg colocado num forno at atingir

o equilbrio trmico. Nessa situao, o bloco recebeu 12.972 cal. A variao da temperatura sofrida,

na escala Fahrenheit, de:

a) 60F b) 115F c) 207F d) 239F e) 347F

20- (MACKENZIE) Quando misturamos 1,0kg de gua (calor especfico sensvel = 1,0cal/gC) a

70 com 2,0kg de gua a 10C, obtemos 3,0kg de gua a:

a) 10C b) 20C c) 30C d) 40C e) 50C

21- (UERJ) A quantidade de calor necessria para ferver a gua que enche uma chaleira comum de cozinha ,

em calorias, da ordem de:

a) 102 b) 10

3 c) 10

4 d) 10

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22- Com o objetivo de economizar energia, um morador instalou no telhado de sua residncia um coletor solar

com capacidade de 1,2 108 cal/dia. Toda essa energia foi utilizada para aquecer 2,0 103 L de gua

armazenada em um reservatrio termicamente isolado. De acordo com esses dados, a variao da

temperatura da gua (em graus Celsius) ao final de um dia de: Dados: Calor especfico da gua = 1,0 cal/g

C; Densidade da gua da = 1,0 g/cm;

a) 1,2 b) 6,0 c) 12,0 d) 60,0 e) 120, 0

O grfico abaixo refere-se s questes 23 e 24.

Para aquecer 500g de gua e 500g de leo, utilizam-se dois recipientes iguais e de massa desprezveis

colocados simultaneamente (em t = 0) sobre bicos de Bunsen iguais. As temperaturas so medidas para os dois

lquidos , obtendo o grfico abaixo (calor especfico da gua igual a 1,0 cal/goC).

23- (FUVEST-SP)

a) Quais as temperaturas da gua e do leo no instante t=1,5 minutos?

b) Qual dos lquidos tem maior calor especfico? Justifique.

24- (FUVEST-SP)

a) Qual a razo entre os calores especficos da gua e do leo?

b) Qual o calor especfico do leo?

25- Uma piscina com dimenses 4m x 10 m contm gua com profundidade de 1m. Se a potncia absorvida da

radiao solar, por unidade de rea, for igual a 836 W/m2, qual o tempo de exposio necessrio para

aumentar a temperatura da gua de 17 oC a 19

oC? Dado: 1W = 1J/s;