termofsicaQUESTES DE VESTIBULARES 2011.1 (1o semestre) 2011.2 (2o semestre) sumriotermmetros e escalas termomtricas calor sensvel calor latenteVESTIBULARES 2011.1 ..........................................................................................................................2 VESTIBULARES 2011.2 ..........................................................................................................................3 VESTIBULARES 2011.1 ..........................................................................................................................4 VESTIBULARES 2011.2 ..........................................................................................................................7 VESTIBULARES 2011.1 ..........................................................................................................................9 VESTIBULARES 2011.2 .........................................................................................................................12 VESTIBULARES 2011.1 .........................................................................................................................14 VESTIBULARES 2011.2 .........................................................................................................................17 VESTIBULARES 2011.1 .........................................................................................................................18 VESTIBULARES 2011.2 .........................................................................................................................21 VESTIBULARES 2011.1 .........................................................................................................................22 VESTIBULARES 2011.2 .........................................................................................................................26 VESTIBULARES 2011.1 .........................................................................................................................29 VESTIBULARES 2011.2 .........................................................................................................................33 VESTIBULARES 2011.1 .........................................................................................................................35 VESTIBULARES 2011.2 .........................................................................................................................37 VESTIBULARES 2011.1 .........................................................................................................................38 VESTIBULARES 2011.2 .........................................................................................................................45

fsica

sistema termicamente isolado transmisso de calor dilatao trmica

transformaes gasosas

trabalho da fora de presso leis da termodinmica

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termmetros e escalas termomtricasVESTIBULARES 2011.1(IF/CE-2011.1) - ALTERNATIVA: B Um estudante de Fsica resolveu criar uma nova escala termomtrica que se chamou Escala NOVA ou, simplesmente, Escala N. Para isso, o estudante usou os pontos fixos de referncia da gua: o ponto de fuso do gelo (0C), correspondendo ao mnimo (25N) e o ponto de ebulio da gua (100C), correspondendo ao mximo (175N) de sua escala, que era dividida em cem partes iguais. Dessa forma, uma temperatura de 55, na escala N, corresponde, na escala Celsius, a uma temperatura de a) 10C. *b) 20C. c) 25C. d) 30C. e) 35C. (UESPI-2011.1) - ALTERNATIVA: C Um estudante est lendo o romance de fico cientfica Fahrenheit 451, de Ray Bradbury. Num certo trecho, uma das personagens afirma que 451 F a temperatura na escala Fahrenheit em que o papel de que so feitos os livros entra em combusto. O estudante sabe que, nesta escala, as temperaturas de fuso e ebulio da gua so respectivamente iguais a 32 F e 212 F. Ele conclui, acertadamente, que 451 F aproximadamente equivalente a: a) 100 C b) 205 C *c) 233 C d) 305 C e) 316 C (UNIMONTES/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: B Um aluno definiu uma escala termomtrica X em casa, de tal sorte que a temperatura inferior para a fuso do gelo 20 X e a temperatura superior para ebulio da gua vale 80 X. No dia seguinte, um termmetro marcava 38 C. Na escala X desse aluno, a temperatura ser, em (X), a) 40,28. *b) 42,8. c) 45. d) 78.

TERMOFSICA

(UNICENTRO/PR-2011.1) - ALTERNATIVA: C Dois termmetros diferentes so graduados atribuindo-se valores arbitrrios para a temperatura de fuso do gelo e para a temperatura de ebulio da gua, ambos sob presso normal, de acordo com a tabela.TERMMETRO A TERMMETRO B

Fuso do gelo Ebulio da gua

10,0 70,0

5,0 45,0

Com base nessas informaes, correto afirmar: a) A temperatura de 60 B corresponde a 20 A. b) A temperatura de 50,0 A corresponde a 100,0 B. *c) A equao de converso entre as temperaturas TA e TB dada por TA = 2 TB 20. d) As leituras numricas que coincidem nos dois termmetros correspondem temperatura de 15,0 A. (UEPG/PR-2011.1)-RESPOSTA: SOMA= 31 (01+02+04+08+16) O grfico abaixo mostra a relao entre a escala termomtrica Celsius (C) e uma escala Y (Y). Analise esse grfico e assinale o que for correto.TY (Y) 140

20 TC (C)

0

100

01) Os pontos de fuso e ebulio da gua correspondem na escala Y, respectivamente, aos valores 20 Y e 140 Y. 02) As variaes de temperatura registradas em qualquer uma das escalas so representadas por funes lineares. 04) A relao entre as escalas C e Y dada por C = 5 (Y 20). 6 08) 25 C correspondem a 50 Y. 50 C . 16) 0 Y corresponde a 3 (VUNESP/UNICISAL-2011.1) - ALTERNATIVA: D O dia estava quente e abafado. No interior do carro de Antonio, um termmetro acusava 35 C. Se esse termmetro estivesse calibrado na escala Fahrenheit acusaria a) 53. *d) 95. b) 86. e) 102. c) 88. (VUNESP/UNICASTELO-2011.1) - ALTERNATIVA: E Proveniente dos Estados Unidos, um lote de vacinas traz em sua embalagem a informao de que, para manter a integridade do produto, imperativo que a refrigerao seja mantida sob temperatura constante de 5 F. No posto de sade, o freezer de estocagem de medicamentos, de fabricao nacional, indica, em seu termmetro digital, valores de temperatura medidos na escala Celsius. Para obedecer recomendao do fabricante, o termostato do freezer deve ser ajustado para ser acionado quando a temperatura interna passar do valor a) 25 C. d) 17 C. b) 22 C. *e) 15 C. c) 20 C. (VUNESP/UNICID-2011.1) - ALTERNATIVA: D A variao da temperatura na cidade de So Paulo foi anunciada em um site americano, e indicava que num espao de tempo de 6 horas, os termmetros marcavam de 40 F a 76 F. O aumento da temperatura durante o dia foi, em C, de a) 5. *d) 20. b) 10. e) 25. c) 15.2

(IF/CE-2011.1) - ALTERNATIVA: B Um aluno do IFCE Campus Cedro foi a um congresso no Colorado, Estados Unidos. Ao passar por uma avenida, ele viu que a temperatura mostrada no termmetro digital era de 50 F. A temperatura correspondente, em C, era de: a) 5 d) 25 *b) 10 e) 50 c) 15 (UFJF/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: D Numa certa escala termomtrica, a temperatura do gelo fundente corresponde a 90 , e a tem373 K peratura da gua em ebulio 210 corresponde a 210 , conforme mostrado na figura ao lado. A x 0 temperatura absoluta que corresponde ao 0 dessa escala : 90 273 K a) 273K . b) 353K . c) 193K . *d) 303K . e) 373K .japizzirani@gmail.com

VESTIBULARES 2011.2(UFPR-2011.2) - ALTERNATIVA: B Num dia de muito frio, um termmetro digital americano instalado numa praa de uma pequena cidade litornea registra 41 para espanto de todos. Um estudante percebe que a escala utilizada est em Fahrenheit (F ) e decide criar uma tabela de equivalncias para facilitar a leitura populao. O valor em C (escala termomtrica adotada no Brasil) referente temperatura acima de: a) 10 C. *b) 5 C. c) 1 C. d) 5 C. e) 0 C. (IF/SC-2011.2) - ALTERNATIVA: E Termmetro um instrumento usado para medir temperatura. Nos dias de hoje, encontramos termmetros em vrios lugares: no painel de alguns carros, nas ruas, em alguns relgios, em casa, aeroportos etc. Em certas situaes, aps medir a temperatura de dois corpos, conclumos que eles esto em Equilbrio Trmico. CORRETO afirmar que estar em Equilbrio Trmico significa que:

http://g1.globo.com/sao-paulo/noticia/2010/08/termometrosregistram-9graus-na-avenida-paulista.htmlAcesso em: 12 abr.2011.

a) impossvel fazer qualquer afirmao, considerando que a temperatura de equilbrio trmico no foi informada. b) os dois corpos esto com a mesma temperatura, isto , possuem a mesma quantidade de calor. c) os dois corpos esto com a mesma quantidade de calor. d) que ainda existe troca de calor entre os dois corpos. *e) os dois corpos esto com a mesma temperatura, isto , suas partculas esto com o mesmo grau de agitao. (IF/SP-2011.2) - ALTERNATIVA: C Um fsico precisa manter a temperatura da gua a 50 C em um recipiente onde est mergulhado um tubo com uma soluo para crescimento de cristais. Mas ao calibrar o termmetro, percebe que este marca 5 C para a fuso do gelo e 115 C para a ebulio da gua. O fsico sabe que a temperatura de fuso do gelo 0 C e que a temperatura de ebulio da gua 100 C, portanto percebe que o termmetro est com defeito. Pensando nisso, o fsico conclui que a gua est a 50 C, quando o termmetro defeituoso indicar, em C, a temperatura de a) 40. b) 50. *c) 55. d) 60. e) 65.

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TERMOFSICAcalor sensvelVESTIBULARES 2011.1(UNESP-2011.1) - ALTERNATIVA: C Foi realizada uma experincia em que se utilizava uma lmpada de incandescncia para, ao mesmo tempo, aquecer 100 g de gua e 100 g de areia. Sabe-se que, aproximadamente, 1cal = 4J e que o calor especfico da gua de 1 cal/g.C e o da areia 0,2 cal/g.C. Durante 1 hora, a gua e a areia receberam a mesma quantidade de energia da lmpada, 3,6 kJ, e verificouse que a gua variou sua temperatura em 8 C e a areia em 30 C. Podemos afirmar que a gua e a areia, durante essa hora, perderam, respectivamente, a quantidade de energia para o meio, em kJ, igual a a) 0,4 e 3,0. b) 2,4 e 3,6. *c) 0,4 e 1,2. d) 1,2 e 0,4. e) 3,6 e 2,4. (VUNESP/UNICID-2011.1) - ALTERNATIVA: A A capacidade trmica de um corpo pode ser olhada como uma identidade que o corpo possui, que relaciona sua resposta trmica conforme ele acumula calor. Sobre essa identidade dos corpos, analise: I. quanto maior a capacidade trmica de um corpo, mais demorado torna-se o resfriamento desse corpo; II. a capacidade trmica de um corpo constitudo por uma nica substncia igual ao calor especfico dessa substncia; III. fornecendo-se a mesma quantidade de calor a dois corpos de igual capacidade trmica, espera-se que o corpo de maior massa sofra uma maior variao em sua temperatura. Est correto o contido em *a) I, apenas. b) II, apenas. c) I e III, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. (UNICAMP/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: D TEXTO PARA A QUESTO 16 Em abril de 2010, erupes vulcnicas na Islndia paralisaram aeroportos em vrios pases da Europa. Alm do risco da falta de visibilidade, as cinzas dos vulces podem afetar os motores dos avies, pois contm materiais que se fixam nas ps de sada, causando problemas no funcionamento do motor a jato. QUESTO 16 Considere que o calor especfico de um material presente nas cinzas seja c = 0,8 J/gC . Supondo que esse material entra na turbina a 20C , a energia cedida a uma massa m = 5 g do material para que ele atinja uma temperatura de 880C igual a a) 220 J. b) 1000 J. c) 4600 J. *d) 3600 J. (UERJ/2011.1) - ALTERNATIVA: A As unidades joule, kelvin, pascal e newton pertencem ao SI - Sistema Internacional de Unidades. Dentre elas, aquela que expressa a magnitude do calor transferido de um corpo a outro denominada: *a) joule b) kelvin c) pascal d) newton japizzirani@gmail.com

(ENEM-2010) - ALTERNATIVA: A Em nosso cotidiano, utilizamos as palavras calor e temperatura de forma diferente de como elas so usadas no meio cientfico. Na linguagem corrente, calor identificado como algo quente e temperatura mede a quantidade de calor de um corpo. Esses significados, no entanto, no conseguem explicar diversas situaes que podem ser verificadas na prtica. Do ponto de vista cientfico, que situao prtica mostra a limitao dos conceitos corriqueiros de calor e temperatura? *a) A temperatura da gua pode ficar constante durante o tempo em que estiver fervendo. b) Uma me coloca a mo na gua da banheira do beb para verificar a temperatura da gua. c) A chama de um fogo pode ser usada para aumentar a temperatura da gua em uma panela. d) A gua quente que est em uma caneca passada para outra caneca a fim de diminuir sua temperatura. e) Um forno pode fornecer calor para uma vasilha de gua que est em seu interior com menor temperatura do que a dele. (UEM/PR-2011.1) - RESPOSTA: SOMA = 10 (02+08) Uma pessoa com massa de 60 kg, em estado febril a uma temperatura de 38 C, resolve ingerir 300 ml de gua a 4 C e verificar se sua temperatura diminui. Considerando que ocorra troca de calor apenas entre a gua e o corpo da pessoa, cujo calor especfico pode ser considerado como igual ao da gua (1 cal/gC), assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01) A temperatura do corpo aumenta em 0,1 C. 02) Usando um termmetro clnico, com a menor leitura de 0,1 C, possvel detectar a variao de temperatura da pessoa. 04) A quantidade de calor liberada devido variao da temperatura do corpo da pessoa de 1 800 cal. 08) Aps ingesto dessa quantidade de gua, a energia interna do corpo diminui. 16) No h troca de calor entre a gua ingerida e o corpo da pessoa. (CEFET/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: E A tabela apresenta dados referentes a duas esferas colocadas sobre a mesma barra de gelo. Esfera 1 2 Tipo macia macia Material ferro ferro Raio R 2R Temperatura inicial t t

As quantidades de calor Q1 e Q2, cedidas pelas esferas ao gelo, aps atingirem o equilbrio trmico, esto relacionadas por a) Q1 = Q2. b) Q1 = Q2/2. c) Q1 = Q2/4. d) Q1 = Q2/6. *e) Q1 = Q2/8. (ENEM-2010) - ALTERNATIVA: C Com o objetivo de se testar a eficincia de fornos de micro-ondas, planejou-se o aquecimento em 10C de amostras de diferentes substncias, cada uma com determinada massa, em cinco fornos de marcas distintas. Nesse teste, cada forno operou potncia mxima. O forno mais eficiente foi aquele que a) forneceu a maior quantidade de energia s amostras. b) cedeu energia amostra de maior massa em mais tempo. *c) forneceu a maior quantidade de energia em menos tempo. d) cedeu energia amostra de menor calor especfico mais lentamente. e) forneceu a menor quantidade de energia s amostras em menos tempo. 4

(UFG/GO-2011.1) - ALTERNATIVA: B As reas costeiras so normalmente muito midas e tm amplitudes trmicas que tendem a variar pouco. medida que se afasta da costa para o interior do continente, a amplitude trmica aumenta enquanto a umidade diminui. No climograma mostrado a seguir, os resultados so mdias de um perodo de 30 anos, obtidos para uma certa regio da Terra. As linhas representam as temperaturas absolutas mnima e mxima e as barras, a precipitao.600 500 40

(UFRN-2011.1) - ALTERNATIVA: B O calor especfico da gua no estado lquido igual a 1,0 cal/gC, enquanto o do alumnio de aproximadamente 0,2 cal/gC. Dessa forma, para se elevar em 10C a temperatura de 100g de gua e de 100g de alumnio, necessrio que se forneam a) 200 calorias gua e 1 000 calorias ao alumnio. *b) 1 000 calorias gua e 200 calorias ao alumnio. c) 1 000 calorias gua e 1 000 calorias ao alumnio. d) 200 calorias gua e 200 calorias ao alumnio. (UNIOESTE/PR-2011.1) - ALTERNATIVA: E Considere as afirmaes abaixo em relao fsica trmica e assinale a alternativa correta. I. Calor uma substncia invisvel que flui do objeto de maior temperatura para aquele de menor temperatura. II. Calor a quantidade de energia trmica do objeto. III. Calor a quantidade de energia que transferida de um objeto de maior temperatura para outro cuja temperatura menor. IV. Calor maior no objeto que esteja na temperatura mais elevada. V. A temperatura de um sistema somente pode aumentar se for transferido calor ao mesmo. a) As afirmaes I e II esto corretas. b) Apenas a afirmao V est correta. c) A afirmao III a nica falsa. d) As afirmaes II e IV esto corretas. *e) Apenas a afirmao III est correta. (UEM/PR-2011.1) - RESPOSTA OFICIAL: SOMA = 10 (02+08) Nos primrdios da termodinmica, Julius Robert Meyer estava empenhado na determinao do equivalente mecnico do calor. Em certo momento, ele afirmou que essa equivalncia seria como soltar a mesma massa de gua de uma altura de 400 m. Desconsiderando a resistncia do ar e usando g = 10 m/s2, assinale o que for correto. 01) O valor que Meyer determinou para o equivalente mecnico do calor foi 1,0 cal = 4000 J. 02) O desvio percentual entre o valor determinado por Meyer e aquele aceito hoje de aproximadamente 4,5%. 04) Calor a energia transferida de um corpo para outro em virtude, unicamente, da igualdade de temperatura entre eles. 08) A caloria definida como a quantidade de calor necessria para elevar em 1 C a temperatura de 1 g de gua. 16) A energia potencial de uma massa de gua de 5 kg caindo de 400 m de altura suficiente para aquecer essa massa em 5 C. OBS.: A definio atual de caloria leva em conta que a elevao de 1 C na temperatura de 1 g de gua seja de 14,5 C para 15,5 C. (UEPB-2011.1) - ALTERNATIVA: A Ao colocar sobre uma placa um corpo slido de 75 g, foi detectada uma variao de temperatura em funo do tempo conforme se ilustra no grfico abaixo.

Precipitao (mm)

30 400 300 200 10 100 0n Ja Fe v M r Ab M n Ju ai Ju o Ag l t Se O ov N ut ez D ar

20

0 Meses

INSTITUTO NACIONAL DE METEOROLOGIA. Disponvel em: . Acesso em: 2 out. 2010. [Adaptado]

Climograma: perodo de 1961-1990

O tipo de clima apresentado no climograma e a propriedade fsica da gua que influencia a variao da temperatura so, respectivamente, a) tropical e rigidez dieltrica. *b) tropical e capacidade trmica. c) equatorial e rigidez dieltrica. d) equatorial e capacidade trmica. e) subtropical e condutividade trmica. (UNIOESTE/PR-2011.1) - ALTERNATIVA: C O manual de um fogo gs diz que um de seus queimadores possui potncia de 1 400 W. Se forem desconsideradas as perdas de calor para o ambiente, quanto tempo, aproximadamente, necessrio aguardar para que a temperatura de 1,0 L de gua seja aumentada de 20 C para 100 C? Considerar o calor especfico da gua igual a 4 200 J/kg C. a) 12 mi. b) 8 min. *c) 4 min. d) 15 min. e) 1 min. (UNICENTRO/PR-2011.1) - ALTERNATIVA: D O calor especfico da gua, nas condies ambientes, um dos maiores da natureza. Esse fato tem importncia na regulao dos climas e, por isso, em regies onde a gua abundante, o clima relativamente estvel. Com base nos conhecimentos sobre a Calorimetria, correto afirmar: a) O calor especfico, para cada substncia, independe do seu estado de agregao. b) O calor uma forma de energia em trnsito, determinada pela diferena de volume entre dois sistemas. c) So necessrias 500,0 cal para que 100,0 g de uma substncia de calor especfico 0,5 cal/gC tenha sua temperatura elevada de 20 C para 40 C. *d) A capacidade trmica de um recipiente industrial que varia a temperatura de 140 C a 240 C, custa da transferncia de uma quantidade de calor igual a 2,0 kcal, de 20,0 cal/C. japizzirani@gmail.com

Temperatura (C)

Considerando que a placa libera energia a uma potncia constante de 150 cal/min, correto afirmar que o corpo slido tem calor especfico de: *a) 1,00 cal/gC d) 1,50 cal/gC b) 0,75 cal/gC e) 3,75 cal /gC c) 1,25 cal/gC 5

(UDESC-2011.1) - RESPOSTA: a) P = 1210 W b) t = 33,6 s Um estudante de Engenharia que se encontra em uma cidade ao nvel do mar deseja aquecer gua para fazer um ch. Para este m ele utiliza um ebulidor, popularmente conhecido como rabo quente, que consiste em uma resistncia de 40 imersa na gua e ligada em uma diferena de potencial de 220 V. Em relao a esta situao, calcule: a) a potncia em watts do ebulidor; b) o tempo em segundos que a gua demora para entrar em ebulio se o copo contm 121 g de gua e se encontra inicialmente a uma temperatura de 20 C. Considere o calor especco da gua sendo c = 4,2 J/(g K) (UEL/PR-2011.1) - ALTERNATIVA: A Um martelo de massa M = 1, 2 kg, com velocidade de mdulo 6,5 m/s, golpeia um prego de massa m = 14 g e para, aps cada impacto. Considerando que o prego absorve toda a energia das marteladas, uma estimativa do aumento da temperatura do prego, gerado pelo impacto de dez marteladas sucessivas, fornecer o valor aproximado de: Dado: Calor especfico do ferro c = 450 J/kgC *a) 40 C b) 57 C c) 15 K d) 57 K e) 15 F (UFG/GO-2011,1) - RESPOSTA: a) P = 400 W b) V = 0,012 m3 Um forno a gs de cozinha utilizado para assar um bolo. O forno, inicialmente temperatura de 30 C, pr-aquecido durante 15 minutos at atingir 180 C e, aps o bolo ser colocado para assar, esta temperatura mantida por 45 minutos. O forno, que construdo com diferentes materiais, possui capacidade trmica mdia de 600 J/K. A absoro de energia pelo bolo somada perda de energia para o ambiente ocorre a uma taxa de 500 J/s. Sabe-se que a capacidade energtica do gs de 120 MJ/m3. Nessas condies, calcule a a) potncia total consumida para pr-aquecer o forno e assar o bolo; b) quantidade total de gs consumida, em m3. (UFPR-2011.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTO Considere a seguinte experincia: coloca-se, por um longo perodo de tempo, dois objetos de massas diferentes em contato entre si, de modo que suas temperaturas fiquem iguais. Em seguida, os objetos so separados e cada um deles aquecido, de modo a receber uma mesma quantidade de calor Q. A temperatura final dos dois objetos ser a mesma? Justifique a sua resposta. RESPOSTA UFPR-2011.1: A temperatura final dos dois corpos depende de suas capacidades trmicas. Se as capacidades trmicas forem iguais, ento as temperaturas finais sero iguais, caso contrrio, no. (IF/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: B A temperatura normal do corpo humano de 36,5 C. Considere uma pessoa de 80 Kg de massa e que esteja com febre a uma temperatura de 40C. Admitindo que o corpo seja feito basicamente de gua, podemos dizer que a quantidade de energia, em quilocalorias (kcal), que o corpo dessa pessoa gastou para elevar sua temperatura at este estado febril, deve ser mais prxima de (Dado: Calor especfico da gua c = 1,0 cal/gC.) a) 200. *b) 280. c) 320. d) 360. e) 420. japizzirani@gmail.com

(UEM/PR-2011.1) - RESPOSTA: SOMA = 07 (01+02+04) Um cientista deseja determinar o calor especfico de um material. Para isso, utilizando um calormetro, ele aquece 20 miligramas desse material, mede a quantidade de calor fornecida ao material e a sua temperatura a cada instante. Na figura abaixo, apresentado um grfico da quantidade de calor absorvida pelo material em funo da temperatura. Analise cuidadosamente o grfico e assinale o que for correto.

01) O coeficiente angular da reta descrita pelos dados experimentais a capacidade trmica dos 20 miligramas desse material. 02) O valor da capacidade trmica dos 20 miligramas desse material 0,06 cal/C. 04) O valor do calor especfico desse material 3 cal/(g.C). 08) No Sistema Internacional de Unidades (SI), a unidade de capacidade trmica cal/(g.C). 16) Esses dados experimentais do cientista descrevem uma equao matemtica de segundo grau. (VUNESP/UEA-2011.1) - ALTERNATIVA: D Uma dona de casa precisa de gua quente e, para isso, coloca certa massa de gua a 25 C em uma panela e a coloca sobre a chama de um fogo. Depois de um intervalo de tempo t, com a gua a 45 C, resolve aumentar a potncia da chama para acelerar o aquecimento, mantendo-a assim por mais um intervalo igual de tempo t, at que a gua atinja 80 C, quando apaga a chama. O grfico mostra esse processo.

Considerando desprezveis todas as perdas de calor, pode-se afirmar que quando a gua estava a 45 C, a dona de casa aumentou a potncia da chama do fogo em a) 8,5 %. *d) 75 %. b) 12,5 %. e) 80,5 %. c) 50 %. 6

(UFRGS/RS-2011.1) - ALTERNATIVA: A Uma mesma quantidade de calor Q fornecida a massas iguais de dois lquidos diferentes, 1 e 2. Durante o aquecimento, os lquidos no alteram seu estado fsico e seus calores especficos permanecem constantes, sendo tais que c1 = 5c2. Na situao acima, os lquidos 1 e 2 sofrem, respectivamente, variaes de temperatura T1 e T2, tais que T1 igual a *a) T2 / 5 .

VESTIBULARES 2011.2(UNESP-2011.2) - ALTERNATIVA: C Uma bolsa trmica com 500 g de gua temperatura inicial de 60 C empregada para tratamento da dor nas costas de um paciente. Transcorrido um certo tempo desde o incio do tratamento, a temperatura da gua contida na bolsa de 40 C. Considerando que o calor especfico da gua 1 cal/(gC), e supondo que 60% do calor cedido pela gua foi absorvido pelo corpo do paciente, a quantidade de calorias recebidas pelo paciente no tratamento foi igual a a) 2 000. b) 4 000. *c) 6 000. d) 8 000. e) 10 000. (UFG/GO-2011.2) - RESPOSTA: a) P = 630 W b) p 83% Um equipamento de raios X produz muito calor, sendo por isso refrigerado por um circuito fechado de gua de 50 litros que, em contato com o metal, retira calor e dissipa-o num irradiador, mantendo o sistema a uma temperatura de 20 C. Quando o irradiador para de funcionar por 5 horas, a gua circulante atinge uma temperatura de 65 C. Sendo a capacidade trmica do sistema igual a 10 000 cal/C, o calor especfico da gua 1 cal/gC e considerando 1 cal = 4,2 J, calcule a) a potncia dissipada pelo equipamento. b) a porcentagem de energia retida na gua. (FEI/SP-2011.2) - ALTERNATIVA: C Em um chuveiro de 220 V circula uma corrente eltrica de 20 A. Sabendo-se que a vazo de entrada no chuveiro 100 mL/s de gua a 20 C, qual a temperatura de sada da gua? Desconsiderar as perdas e utilizar: 1 cal = 4 J, densidade da gua = 1,0 g/cm3, calor especfico da gua = 1,0 cal/gC. a) 24 C b) 28 C *c) 31 C d) 34 C e) 40 C (IF/SC-2011.2) - ALTERNATIVA: B Observe a figura abaixo. Tm-se dois bqueres (A e B) contendo volumes diferentes de gua pura.

b) 2 T2 / 5 . c) T2 . d) 5 T2 / 2. e) 5 T2 . (UNIFEI/MG-2011.1) - RESPOSTA: m = 120 g Ao colocar um recipiente com gua a 27C em um freezer, o mesmo passa a liberar calor a uma taxa constante de 10 cal/s. Supondo que a temperatura da gua diminui de maneira constante, determine a massa inicial de gua para que, aps um tempo de 5 minutos, toda a gua do recipiente esteja a 2C em estado lquido. Considere o calor especfico da gua igual a 1,0 cal/(g.C) e que o calor especfico do recipiente desprezvel. (IF/SC-2011.1) - ALTERNATIVA: D Um pedao de metal de 100,0 g de massa encontra-se a 100,0 C. O mesmo aquecido em 1 000,0C durante 50,0 segundos por uma fonte trmica de 200,0 cal/s de potncia. Com esses dados foram calculados o calor especfico e a capacidade trmica do metal. Os valores referentes ao calor especfico e capacidade trmica do metal so respectivamente... a) 0,09 cal/C; 9,0 cal/g.C. b) 0,10 cal/C; 10,0 cal/g.C. c) 0,09 cal/g.C; 9,0 cal/C. *d) 0,10 cal/g.C; 10,0 cal/C. e) 1,00 cal/g.C; 20,0 cal/C. (IF/GO-2011.1) - ALTERNATIVA: B Um forno de microondas opera na voltagem de 120 V e corrente de 5 A. Colocam-se neste forno 200 cm3 de gua temperatura de 25 C. Admita que toda a energia do forno utilizada para aquecer a gua. Para simplificar, adote 1 cal igual a 4 J, calor especfico da gua igual a 1 cal/g.C e a densidade da gua igual a 1 kg/litro. O intervalo de tempo gasto para a gua atingir a temperatura de 100 C, de: a) 25 segundos. *b) 100 segundos. c) 50 segundos. d) 75 segundos. e) 90 segundos.

Ambos so aquecidos por fontes de calor idnticas. CORRETO afirmar que: a) a gua do bquer B precisa de mais temperatura para aquecer. *b) no bquer A, a gua entrar em ebulio primeiro, pois a quantidade de lquido presente menor, necessitando, assim menor quantidade de calor. c) ambos ganham temperatura de forma idntica, porque os dois recipientes contm o mesmo lquido. d) ambos aquecem de forma idntica, porque o meio isocrico. e) o bquer A perde menos energia para o cosmo, assim, sua temperatura aumenta mais depressa. japizzirani@gmail.com 7

(UDESC-2011.2) - RESPOSTA: a) t = 50 min b) Q = 6,0 L/min Um chuveiro eltrico instalado em um banheiro tem uma resistncia que dissipa 4,0 KW quando a chave seletora encontra-se na posio inverno, e dissipa 2,0 KW na posio vero. Em relao ao contexto, faa o que se pede: a) Em uma manh, quando a temperatura ambiente de 20,0 C, pretende-se encher uma banheira cuja capacidade 150,0 litros, com a gua quente fornecida pelo chuveiro com a chave na posio inverno. Desprezando as perdas de calor para o ambiente, calcule qual ser o tempo mnimo necessrio para o chuveiro encher a banheira com gua temperatura de 40,0 C. b) Em uma tarde, quando a temperatura ambiente de 25,0 C, usa-se o chuveiro com a chave na posio vero para fornecer gua quente temperatura de 30,0 C. Calcule a vazo de gua do chuveiro e apresente o resultado em litros/minuto. Dados: calor especfico da gua = 1,0 cal/(g.C) 1 cal = 4 J

(MACKENZIE/SP-2011.2) - ALTERNATIVA: D Em uma experincia no laboratrio de Fsica, observa-se que um bloco metlico de 0,15 kg de massa, ao receber 1 530 cal, varia sua temperatura de 68 F para 122 F. O calor especfico da substncia que constitui esse corpo a) 0,19 cal/(g.C) b) 0,23 cal/(g.C) c) 0,29 cal/(g.C) *d) 0,34 cal/(g.C) e) 0,47 cal/(g.C) (VUNESP/UFTM-2011.2) - RESPOSTA: a) = 85 C b) t = 160 s 2,67 min Patrcia, precisando de gua a 50 C, colocou dois litros a 10 C numa panela, e deixou esquentando em seu fogo, utilizando um queimador de 2 100 W de potncia. Cinco minutos depois, quando voltou cozinha, percebeu que a gua estava quente demais e desligou o fogo. Considere que no houve evaporao de gua, que todo o calor liberado pela chama foi absorvido pela gua, que a panela utilizada tinha capacidade trmica desprezvel, o calor especfico da gua = 4,2 . 103 J/(kg .C) e a densidade da gua = 1 kg/L. Determine: a) A temperatura dos dois litros de gua na panela, no instante em que Patrcia desligou o fogo. b) O intervalo de tempo em que Patrcia deveria ter deixado o fogo aceso, para que obtivesse gua quente a 50 C.

(PUC/GO-2011.2) - ALTERNATIVA: B Um cheiro de carne assada parece sair da cozinha [...]. (texto 04). Suponha que essa carne, a uma temperatura inicial de 50 C, se resfria at entrar em equilbrio trmico com o ambiente a 25 C. Sendo a quantidade de carne assada igual a 1,5 kg e o calor especfico da carne igual a 0,77 cal/(gC), a quantidade de energia na forma de calor que a carne assada perde para o ambiente (assinale a alternativa correta) a) 28 875 J. *b) 28 875 cal. c) 28,875 cal. d) 28,875 J. (UDESC-2011.2) - RESPOSTA: a) cB = 4cA b) = 3,0 C/min O grfico abaixo representa a variao de temperatura de dois corpos, A e B, em funo do calor recebido de um aquecedor taxa constante de 1,0 cal/s.T (C) 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 Q (kcal) A B

Em relao ao exposto, determine: a) uma relao entre os calores especficos dos dois corpos, sabendo que a massa de A trs vezes maior que a de B; b) a taxa de variao de temperatura do corpo B, e apresente o resultado em C/min. (UCS/RS-2011.2) - ALTERNATIVA: A Uma cozinheira distraiu-se e encostou uma parte do antebrao em uma panela muito quente, sofrendo queimadura. Admitindo que, na rea de sua pele que sofreu o contato, a temperatura aumentou de 36,5 C para 66,5 C em 0,5 s, qual foi a potncia da transferncia de calor da panela para a pele da cozinheira? (Considere a capacidade trmica na pele afetada da cozinheira como 0,02 cal/C e 1 caloria = 4,2 Joules.) *a) 5,04 W b) 7,13 W c) 8,95 W d) 12,43 W e) 17,44 W japizzirani@gmail.com 8

TERMOFSICAcalor latenteVESTIBULARES 2011.1(UFF/RJ-2011.1) - ALTERNATIVA: A Quando se retira uma garrafa de vidro com gua de uma geladeira, depois de ela ter ficado l por algum tempo, veem-se gotas dgua se formando na superfcie externa da garrafa. Isso acontece graas, principalmente, *a) condensao do vapor de gua dissolvido no ar ao encontrar uma superfcie temperatura mais baixa. b) diferena de presso, que maior no interior da garrafa e que empurra a gua para seu exterior. c) porosidade do vidro, que permite a passagem de gua do interior da garrafa para sua superfcie externa. d) diferena de densidade entre a gua no interior da garrafa e a gua dissolvida no ar, que provocada pela diferena de temperaturas. e) conduo de calor atravs do vidro, facilitada por sua porosidade. (PASUSP-2010) - ALTERNATIVA: C Um antigo, mas eficiente, mtodo de se obter gua a alguns graus Celsius abaixo da temperatura ambiente, coloc-la dentro de uma moringa feita de barro cozido. Esse material poroso gua, que atravessa muito lentamente as paredes da moringa e ao toc-la, percebe-se que sua superfcie externa est mida. Com relao a esse processo de resfriamento da gua, podese afirmar que ele acontece porque a) o calor especfico do barro maior que o calor especfico da gua. b) a temperatura da moringa maior que a temperatura ambiente. *c) a evaporao da gua das paredes externas da moringa retira calor da gua presente no seu interior. d) a condutividade trmica da gua maior do que a condutividade trmica do barro. e) as paredes da moringa isolam, termicamente, a gua contida em seu interior, do meio ambiente. (ENEM-2010) - ALTERNATIVA: D Sob presso normal (ao nvel do mar), a gua entra em ebulio temperatura de 100 C. Tendo por base essa informao, um garoto residente em uma cidade litornea fez a seguinte experincia: Colocou uma caneca metlica contendo gua no fogareiro do fogo de sua casa. Quando a gua comeou a ferver, encostou cuidadosamente a extremidade mais estreita de uma seringa de injeo, desprovida de agulha, na superfcie do lquido e, erguendo o mbolo da seringa, aspirou certa quantidade de gua para seu interior, tapando-a em seguida. Verificando aps alguns instantes que a gua da seringa havia parado de ferver, ele ergueu o mbolo da seringa, constatando, intrigado, que a gua voltou a ferver aps um pequeno deslocamento do mbolo. Considerando o procedimento anterior, a gua volta a ferver porque esse deslocamento a) permite a entrada de calor do ambiente externo para o interior da seringa. b) provoca, por atrito, um aquecimento da gua contida na seringa. c) produz um aumento de volume que aumenta o ponto de ebulio da gua. *d) proporciona uma queda de presso no interior da seringa que diminui o ponto de ebulio da gua. e) possibilita uma diminuio da densidade da gua que facilita sua ebulio. japizzirani@gmail.com

(UNESP-2011.1) - ALTERNATIVA: D A passagem do oxignio lquido para oxignio gasoso uma transformao fsica a) exotrmica, classificada como fuso. b) exotrmica, classificada como ebulio. c) endotrmica, classificada como liquefao. *d) endotrmica, classificada como evaporao. e) espontnea, classificada como sublimao. (UEPG/PR-2011.1) - RESPOSTA: SOMA = 11 (01+02+08) De um ponto de vista macroscpico pode-se considerar que a matria pode se apresentar em trs fases (ou estados): slida, lquida e gasosa. A fase de uma determinada substncia depende da sua temperatura e da presso que exercida sobre ela. Sobre as fases da matria e as possveis mudanas entre elas, assinale o que for correto. 01) Temperatura crtica de uma substncia aquela que determina o valor de temperatura acima do qual no mais se consegue liquefazer um vapor, por compresso isotrmica, por maior que seja a presso aplicada. 02) O ponto triplo representa as nicas condies de temperatura e presso para as quais as fases slida, lquida e gasosa, de uma mesma substncia, podem coexistir em equilbrio. 04) A variao da energia interna de uma substncia, ao passar da fase slida para a lquida, negativa. 08) A quantidade de calor por unidade de massa, requerida para que qualquer substncia sofra uma mudana de fase, denominada de calor latente. 16) A mudana da fase lquida para a gasosa pode ocorrer de trs formas distintas: ebulio, evaporao ou condensao. (UEPG/PR-2011.1) - RESPOSTA: SOMA = 15 (01+02+04+08) No que se refere mudana de estado da matria, assinale o que for correto. 01) A quantidade de calor por grama necessria para que ocorra a mudana de estado denominada de calor latente. Essa propriedade pode ser utilizada para diferenciar os materiais, adequando-os a seus diferentes usos. 02) A temperatura de mudana de estado influenciada pela presso a que a substncia est submetida. 04) Tanto a vaporizao como a condensao so processos que ocorrem por meio de troca de energia entre a substncia e o meio no qual ela se encontra. 08) A evaporao ocorre a qualquer temperatura, mas a velocidade de evaporao do lquido aumenta com a elevao da temperatura.

(UFLA/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: D A figura abaixo representa um cilindro com certa massa de gua, sob um mbolo pesado que pode mover-se livremente na vertical, para cima e para baixo.

A temperatura inicial da gua se encontra na regio de transio de fase lquido-slido. Resfriando-se o sistema, a gua se congela a temperatura T0. Com relao temperatura de congelamento T0 e ao trabalho W realizado sobre o mbolo, CORRETO afirmar que: a) T0 = 0C e W > 0 c) T0 > 0C e W < 0 b) T0 < 0C e W < 0 *d) T0 < 0C e W > 0 9

(PUC/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: C Quando o vapor se condensa em lquido, a) h absoro de calor. b) a temperatura do vapor aumenta. *c) h liberao de calor. d) a temperatura do vapor diminui. (UFV/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: D Um recipiente contendo gua colocado sobre uma chapa, como mostrado na figura ao lado. Considerando que as perdas de calor no sistema so desprezveis, o grfico que representa a variao da temperatura dentro do recipiente, medida pelo termmetro, : a)

(ACAFE/SC-2011.1) - ALTERNATIVA: A No vero, comum o uso de ventiladores para atenuar a sensao de calor. Perguntado por um professor a explicao para este fenmeno, vrios alunos do diferentes respostas. Apenas um aluno responde corretamente. Ele diz que o ventilador: *a) diminui a concentrao de vapor de gua rente pele, aumentando a evaporao do suor. b) aumenta a concentrao de vapor de gua rente pele, resfriando-a. c) diminui a evaporao do suor, de forma que, com mais tempo em contato com a pele, esta se resfrie. d) aumenta a temperatura do ambiente, fazendo aumentar a evaporao do suor. (UFRN-2011.1) - ALTERNATIVA: B A existncia da gua em seus trs estados fsicos, slido, lquido e gasoso, torna nosso Planeta um local peculiar em relao aos outros Planetas do Sistema Solar. Sem tal peculiaridade, a vida em nosso Planeta seria possivelmente invivel. Portanto, conhecer as propriedades fsicas da gua ajuda a melhor utiliz-la e assim contribuir para a preservao do Planeta. Na superfcie da Terra, em altitudes prximas ao nvel do mar, os estados fsicos da gua esto diretamente relacionados sua temperatura conforme mostrado no Grfico abaixo. Esse Grfico representa o comportamento de uma massa de 1,0 g de gelo a uma temperatura inicial de 50C, colocada em um calormetro que, ligado a um computador, permite determinar a temperatura da gua em funo da quantidade de calor que lhe cedida.

b)

c)

*d) Observando-se o Grfico, pode-se concluir que a quantidade de calor necessria para liquefazer a massa de 1,0 g de gua e elevar sua temperatura de 0C at 100C , respectivamente, a) 105 cal e 80 cal. *b) 105 cal e 100 cal. c) 80 cal e 105 cal. d) 100 cal e 105 cal. (CEFET/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: B O grfico mostra como varia a temperatura em funo do tempo de aquecimento de um lquido, inicialmente a 20 C.

(UFV/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: C Dentro de um calormetro de capacidade trmica nula, 500 g de chumbo temperatura inicial de 27 C absorvem 29 300 J de calor. Considere que o chumbo se funde a 327 C, que seu calor especfico igual a 130 J/(kgC) e que seu calor de fuso igual a 24,5 103 J/kg. CORRETO afirmar que a quantidade de chumbo derretido : a) 500 g *c) 400 g b) 300 g d) 100 g (UEPG/PR-2011.1) - RESPOSTA: SOMA = 06 (02+04) Trs so os estados de agregao da matria, sendo que a passagem de um estado para outro obedece algumas propriedades. Nesse contexto, assinale o que for correto. 01) O ponto de vaporizao de uma substncia no se altera quando a presso sobre ela sofre variao. 02) A fuso franca um fenmeno de superfcie, enquanto que a fuso pastosa envolve toda a massa da substncia. 04) Sob determinada presso, toda substncia cristalina sofre uma solidificao a uma temperatura bem determinada. 08) Sob presso constante, o calor latente de uma substncia pastosa constante. japizzirani@gmail.com

A partir da anlise desse grfico, pode-se concluir que o lquido a) entra em ebulio a uma temperatura de 80 C. *b) inicia a vaporizao a uma temperatura de 60 C. c) transforma-se em gs a uma temperatura de 20 C. d) permanece como lquido a uma temperatura de 70 C. 10

(UEPG/PR-2011.1) - RESPOSTA: SOMA = 02 (02) Para uma mesma substncia pura pode-se identificar trs estados fsicos: slido, lquido e gasoso. Mantendo-se uma presso constante e provocando variaes na temperatura da substncia, ela pode passar de um estado para outro. Nesse caso diz-se que est ocorrendo uma mudana de estado fsico. Sobre o fenmeno de mudanas de estado fsico, assinale o que for correto. 01) Para que uma substncia mude de estado fsico necessrio que ela absorva calor do meio onde se encontra. 02) Durante uma mudana de estado fsico, a uma presso constante, a temperatura da substncia permanece constante. 04) Ponto triplo representa as nicas condies de presso para as quais os estados slido, lquido e gasoso, de uma mesma substncia, coexistem em equilbrio. 08) As possveis mudanas de estado fsico de uma substncia so: fuso, solidificao, ebulio, condensao e sublimao. (VUNESP/FMJ-2011.1) - RESPOSTA: a) 180 cal/s b) 12 kcal Para a recuperao dos movimentos da mo aps o tratamento de traumas, utiliza-se o calor da parafina derretida, mergulhando o membro lesionado rapidamente nessa substncia derretida, obtendo-se dessa ao uma fina luva de parafina. Para no ter que ficar indo e voltando da fisioterapia, j que morava no litoral, uma pessoa improvisou um parafineiro, reutilizando o corpo de uma antiga panela de presso. A panela colocada em uma forma com gua fervente fazia a parafina em seu interior se manter temperatura constante de 60 C. Dados: Lebulio = 540 cal/g cparafina = 0,6 cal/(g.C) a) Suponha que a forma contendo 2 000 g de gua j temperatura de 100 C seja colocada sobre a boca acesa de um fogo, sem que a panela contendo parafina estivesse em seu interior. Admitindo-se que toda energia trmica proveniente da boca do fogo seja transferida para a gua e que seja desprezvel qualquer troca de calor da gua com a forma ou da gua com o ar, sabendo-se que a cada minuto o calor fornecido capaz de transformar em vapor de gua a 100 C o equivalente a 1% da gua contida inicialmente na forma, determine o fluxo mdio do calor da boca do fogo, em cal/s. b) Terminada a sesso de fisioterapia, apagou-se o fogo. Sabendo-se que a parafina utilizada torna-se slida temperatura de 40 C, calcule a quantidade de calor que a parafina dever perder para o meio que a circunda, para que ela atinja a temperatura necessria para iniciar sua solidificao, admitindo-se que ainda haja no interior da panela, a quantidade de 1 000 g de parafina. (IF/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: B Um estudante de fsica, ao nvel do mar, possui um aquecedor de imerso de 420 W de potncia e o coloca dentro de uma panela contendo 2 litros de gua a 20C. Supondo que 80% da energia dissipada seja absorvida pela gua, o intervalo de tempo necessrio para que 20% dessa gua seja vaporizada ser aproximadamente de Dados: calor especfico da gua: 1,0 cal/gC Calor Latente de vaporizao da gua: 540 cal/g Densidade absoluta da gua: 1,0 kg/L 1 cal = 4,2 J a) 1 h e 13 minutos. *b) 1 h e 18 minutos. c) 1 h e 25 minutos. d) 1 h e 30 minutos. e) 2 h e 10 minutos. japizzirani@gmail.com

(UFJF/MG-2011.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTO Um funcionrio de uma lanchonete precisa aquecer 1,0 litro de gua que, inicialmente, est temperatura ambiente T0 = 25C. Para isso, ele utiliza o ebulidor de gua, mostrado na figura ao lado, que possui uma resistncia R = 12,1 e feito para funcionar com a diferena de potencial V = 110 Volts . Ele mergulha o ebulidor dentro da gua, liga-o e sai para atender um cliente. a) Calcule o tempo para a gua atingir a temperatura T = 100C. b) Calcule o tempo para a gua evaporar completamente. c) Esboce o grfico da temperatura em funo do tempo para o processo de aquecimento e vaporizao da gua. Dados: Densidade da gua = 1g/cm3 Calor especfico da gua = 1 cal/g.C Calor latente de vaporizao da gua = 540 cal / g 1 cal = 4,2 J RESPOSTA UFJF/MG-2011.1: a) t a = 315 s = 5,25 min c) b) t b = 2583 s = 43,05 min

(UFRGS/RS-2011.1) - ALTERNATIVA: D Uma amostra de uma substncia encontra-se, inicialmente, no estado slido na temperatura T0. Passa, ento, a receber calor at atingir a temperatura final Tf , quando toda a amostra j se transformou em vapor. O grfico abaixo representa a variao da temperatura T da amostra em funo da quantidade de calor Q por ela recebida. T Tf T2 Y

T1 T0

X

Q Considere as seguintes afirmaes, referentes ao grfico. I - T1 e T2 so, respectivamente, as temperaturas de fuso e de vaporizao da substncia. II - No intervalo X, coexistem os estados slido e lquido da substncia. III - No intervalo Y, coexistem os estados slido, lquido e gasoso da substncia. Quais esto corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. *d) Apenas I e II. e) I, II e III. 11

(FUVEST/SP-2011.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTO Um forno solar simples foi construdo com uma caixa de isopor, forrada internamente com papel alumnio e fechada com uma tampa de vidro de 40 cm 50 cm. Dentro desse forno, foi colocada uma pequena panela contendo 1 xcara de arroz e 300 ml de gua temperatura ambiente de 25 C. Suponha que os raios solares incidam perpendicularmente tampa de vidro e que toda a energia incidente na tampa do forno a atravesse e seja absorvida pela gua. Para essas condies, calcule: a) A potncia solar total P absorvida pela gua. b) A energia E necessria para aquecer o contedo da panela at 100 C. c) O tempo total T necessrio para aquecer o contedo da panela at 100 C e evaporar 1/3 da gua nessa temperatura (cozer o arroz).NOTE E ADOTE Potncia solar incidente na superfcie da Terra: 1 kW/m2 Densidade da gua: 1 g/cm3 Calor especfico da gua: 4 J/(g.C) Calor latente de evaporao da gua: 2200 J/g Desconsidere as capacidades calorficas do arroz e da panela.

VESTIBULARES 2011.2(UFG/GO-2011.2) - ALTERNATIVA: E Uma das medidas adotadas para resfriar o reator superaquecido da usina nuclear de Fukushima foi usar um canho dgua. Ao evaporar 1,0 tonelada de gua, inicialmente a 10 C, a energia trmica, em joules, retirada das paredes do reator, foi de: a) 3,6 105 Dados: b) 1,7 105 Calor latente da gua: 80 cal/g c) 6,8 105 Calor especfico da gua: 1,0 cal/gC d) 3,6 108 1 cal 4,0 J *e) 6,8 108 (UNIFOR/CE-2011.2) - ALTERNATIVA: E A gua, num recipiente aberto, entra em ebulio no momento em que sua presso de vapor se iguala presso atmosfrica. O grfico (A) abaixo mostra a presso V de vapor de gua em funo da temperatura T, dada em grau centgrado (C) e o grfico (B) mostra a presso atmosfrica P em funo da altitude A, dada em km. Analise os grficos e responda: em que altitude (em km), aproximadamente, a gua entra em ebulio a 60 C?800 700 600 500 400 300 200 100 0

RESPOSTA FUVEST/SP-2011.1: a) P = 0,2 kW b) E = 90 kJ c) T 26 minutos (UNICENTRO/PR-2011.1) - ALTERNATIVA: B A figura representa a variao da temperatura T de uma substncia de 80,0 g, em funo do calor recebido Q.

V

20

40

60

80 100 120

T

800 700 600 500 400 300 200 100

P

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

A

(A)

(B)

a) 0 b) 1 c) 3

d) 5 *e) 7

(ACAFE/SC-2011.2) - ALTERNATIVA: B Na Amrica do Sul temos uma topografia bastante diversificada. No sul do Brasil, em Florianpolis, que est ao nvel do mar, a gua ferve a 100C e congela a 0C. J em La Paz, na Bolvia, que est a 3600 m acima do nvel do mar, a gua ferve____100C e congela _____0C.

O grfico permite afirmar que o calor latente de fuso, em cal/g, desta substncia de a) 10 *b) 20 c) 50 d) 100 e) 200 (VUNESP/UNICASTELO-2011.1) - ALTERNATIVA: E No interior de uma forma de alumnio, de massa 100 g, foram derramados 200 g de gua. Tanto a forma quanto a gua encontravam-se em equilbrio trmico temperatura de 24 C quando foram levados para o freezer. Dentro dele, o mdulo da quantidade de calor que dever ser tirada da gua e da forma de alumnio para que, juntos, atinjam a temperatura de 4 C, , aproximadamente, em cal, Dados: calor especfico do alumnio 0,2 cal/(g.C) calor especfico da gua lquida 1,0 cal/(g.C) calor especfico do gelo 0,5 cal/(g.C) calor latente de solidificao da gua 80,0 cal/g a) 12 200. b) 16 000. c) 16 700. d) 18 200. *e) 21 800.

Assinale a alternativa correta que completa as lacunas da frase acima. a) acima de - abaixo de *b) abaixo de - acima de c) acima de - acima de d) abaixo de - abaixo de (CEFET/MG-2011,2) - ALTERNATIVA: C O grfico da presso em funo da temperatura abaixo representa o diagrama de fases de uma determinada substncia.

P

A

B

D

C

t De acordo com o grfico, quando se caminha ao longo da linha pontilhada de ___________ tem-se uma ___________ . A opo que completa, corretamente, as lacunas acima a) B para A, fuso. b) B para C, liquefao. *c) D para C, sublimao. d) C para B, vaporizao. e) A para B, solidificao.12

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(UFU/MG-2011.2) - RESOLUO NO FINAL DA QUESTO A sade das pessoas pode estar relacionada, entre outros fatores, s caractersticas fsicas dos locais onde vivem. Jogadores de futebol, por exemplo, costumam perceber diferenas em seus desempenhos fsicos quando os comparam em distintas localidades. Imagine que, em um determinado dia, os dados obtidos em duas cidades, A e B, so os especificados abaixo:Temperatura (C) 23 29 Presso atmosfrica (mmHg) 760 320 Umidade relativa do ar (%) 92 46 Altitude em relao ao nvel do mar (m) 0 6 400

Cidade A B

A partir dos dados apresentados na tabela, responda: a) Em qual dessas duas cidades um jogador possivelmente sentir maior desconforto trmico? Justifique sua resposta. b) Imagine duas amostras de gua, com o mesmo volume, densidade e temperatura, as quais foram submetidas ao processo de transformao do estado lquido para o gasoso. Para uma delas (amostra 1) so necessrias 268 cal para que o processo se complete, ao passo que para a outra (amostra 2), so necessrias 497 cal. Explique em qual cidade cada uma das amostras foi submetida ao teste e por que necessitaram de quantidades diferentes de calor no processo. RESOLUO OFICIAL UFU/MG-2011.2: a) Na cidade A, devido a presso e umidade do ar mais elevada, porque o suor necessitar de mais energia trmica do corpo para evaporar e realizar a diminuio da temperatura do jogador. Mesmo que a temperatura seja relativamente baixa, a sensao de desconforto trmico maior, pois a alta umidade do ar dificulta a evaporao de gua do nosso corpo pelo suor. b) amostra 1- cidade B amostra 2 cidade A. Quanto maior for a altitude em relao ao nvel do mar, menor ser a temperatura de ebulio da gua. Se ambas as amostras eram idnticas, a que atingir a temperatura de ebulio anteriormente ser a da cidade B. Ou seja, a evaporao na cidade B se realizar com menor absoro de energia pela gua, pois a presso de vapor do lquido facilmente igualada presso atmosfrica do local. Alm disso, na cidade B h uma menor concentrao de molculas de gua devido menor umidade do ar, deixando o ambiente menos saturado e facilitando a evaporao. (VUNESP/FTT-2011.2) - ALTERNATIVA: B As tcnicas da fundio de metais, inicialmente utilizadas para a produo de armas e ferramentas, foram empregadas na reproduo de esculturas, abrindo um leque de possibilidades. Suponha que, no interior de um forno, ainda a 20 C, esto espera do derretimento 5 kg de cobre. A quantidade de calor que ter que absorver essa massa de metal para que dela se obtenha cobre lquido temperatura de 1 020 C , em milhes de joules, Dados: calor especfico do cobre ....................... 400 J/(kg.C) calor latente de fuso do cobre .............. 200 kJ/kg ponto de fuso do cobre ......................... 1 020 C a) 3,8. *b) 3,0. c) 2,1. d) 1,2. e) 1,0

(IF/CE-2011.2) - ALTERNATIVA: D No intervalo dirio em sua escola, que acontece entre a segunda e a terceira aulas, voc comprou um copo de suco gelado. Depois de algum tempo, enquanto voc conversava com colegas, notou que a parte externa do copo estava com gua na forma lquida e o guardanapo em que o copo se assentava estava molhado. Em relao a essas observaes, voc considerou as seguintes afirmativas: I. Ocorreu condensao do vapor de gua na parte externa do copo, semelhantemente ao que ocorre com a formao das gotas em nuvens; II. A gua saiu do copo, atravessando o vidro, para molhar a parte externa; III. A gua que molhou o guardanapo escorreu da parte externa do copo; IV. Os fenmenos que ocorrem na atmosfera so de natureza diferente daqueles fenmenos que ocorrem na superfcie da Terra, portanto a afirmativa I acima falsa. correto afirmar-se que a) I, II, III e IV esto corretas. b) somente I, II e III esto corretas. c) somente I e II esto corretas. *d) somente I e III esto corretas. e) I, II, III e IV esto incorretas. (UNIMONTES/MG-2011.2) - ALTERNATIVA: C De alguma forma, a temperatura uma medida da agitao das partculas que constituem uma substncia. Quando recebe calor, uma substncia pode variar sua temperatura e/ou mudar de fase. As temperaturas em que ocorrem as mudanas de fase de slido para lquido e de lquido para vapor so denominadas temperatura de fuso e temperatura de ebulio, respectivamente. Considerando uma substncia pura, inicialmente no estado slido, que aquecida at a fase vapor, marque a afirmativa CORRETA. a) Durante a ebulio, a temperatura varia porque a agitao trmica muito grande. b) A temperatura varia durante a fuso e a ebulio. *c) Durante a fuso, a temperatura permanece constante. d) Se a temperatura varia durante a fuso, permanece constante durante a ebulio. (UDESC-2011.2) - RESPOSTA: a) 46,7 C b) compon. 2

Em um processo industrial, foram misturados 2 componentes, estando o primeiro a 80 C e o segundo a 30 C. Sabe-se que a capacidade trmica do componente 1 era igual a 2 cal/C e a do componente 2 era igual a 4 cal/C e que nenhum dos dois sofreu uma transio de fase na faixa estudada de temperaturas. Em relao ao enunciado: a) Calcule a temperatura de equilbrio da mistura, explicitando seus clculos. b) Para qual dos dois componentes necessrio fornecer mais calor para que a variao da sua temperatura seja igual a 1 C? Justifique sua resposta.

(UTFPR-2011.2) - ALTERNATIVA: D As bolinhas de naftalina empregadas para evitar baratas nos armrios de roupas desaparecem com o passar do tempo sem deixar resduo. Isto pode ser explicado pelo fenmeno da: a) fuso. *d) sublimao. b) liquefao. e) solidificao. c) ebulio. japizzirani@gmail.com 13

sistema termicamente isoladoVESTIBULARES 2011.1(PUC/RJ-2011.1) - ALTERNATIVA: D Dois corpos idnticos so colocados em um calormetro e mantidos em contato at atingirem o equilbrio termodinmico a uma temperatura Tf. Sabendo que a temperatura de um dos corpos era 27 C e que a temperatura absoluta (em graus K) do outro era o dobro daquela do primeiro, encontre Tf em graus K. a) 200. *d) 450. b) 600. e) 900 c) 300. (PUC/RJ-2011.1) - ALTERNATIVA: B Um bloco de metal tem uma massa M = 1,0 kg e calor especfico c = 0,2 cal/gC, e uma quantidade de gua, cA = 1,0 cal/gC, de massa m = 200 g, a uma temperatura TA = 20 C, colocada em um calormetro junto com o bloco que est a uma temperatura TB. Qual deve ser a temperatura TB mnima em graus Celsius do bloco de modo que, ao chegar ao equilbrio, alguma quantidade de gua possa ter evaporado? a) 20. d) 18. *b) 180. e) 360. c) 200. (UNIMONTES/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: C Um lquido A, necessita de 20 cal para variar em 15 C uma amostra de 2 g. Um lquido B necessita de 30 cal para variar em 20 C uma amostra de 2,5 g. Uma amostra contendo 3 g de A, a 20 C, e outra amostra contendo 5 g de B, a 45 C, so colocadas em um mesmo recipiente, isolado termicamente. A temperatura do equilbrio trmico da mistura, em graus Celsius, ser a) 28. b) 32. *c) 35. d) 40. (UDESC-2011.1) - RESPOSTA: a) = 5 C b) m = 187,5 g Misturam-se 500,0 g de ch quente (essencialmente gua) com a mesma massa de gelo em seu ponto de fuso. a) Considerando que o ch estava inicialmente a 90C, qual a temperatura final de equilbrio da mistura? b) Considerando que o ch estava inicialmente a 50C, qual a massa de gelo restante quando a mistura atinge a temperatura final de equilbrio? Dados: - calor especfico da gua: 1,0 cal/gC - calor latente de fuso do gelo: 80 cal/g (UFV/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: B Um bloco de metal A de capacidade trmica CA e na temperatura inicial TA colocado em contato trmico com um bloco de metal B de capacidade trmica CB e na temperatura inicial TB. Considerando que TB > TA, que CA = 2CB e que os blocos trocam calor apenas entre si, a temperatura final de equilbrio trmico dosblocos : a) (TA TB )/6 *b) (2TA + TB )/3 c) (2TA TB )/2 d) (TA + 2TB )/3 japizzirani@gmail.com

TERMOFSICA

(UFAL-2011.1) - ALTERNATIVA: A Para resfriar o seu caf, inicialmente a 80 C, uma pessoa mergulha nele uma pedra de gelo de massa 25 g, a uma temperatura de 0 C. O caf possui massa de 100 g. Considere que os calores especficos do caf e da gua lquida so idnticos a 1cal/(gC), e que o calor de fuso do gelo de 80 cal/g. Caso as trocas de energia ocorram apenas entre a gua (nos estados slido e lquido) e o caf, qual a temperatura do caf quando o equilbrio trmico com o gelo derretido atingido? *a) 48 C d) 60 C b) 52 C e) 64 C c) 56 C (UESPI-2011.1) - ALTERNATIVA: B O contedo de uma garrafa trmica com um litro de caf quente, temperatura de 80 C, totalmente derramado numa piscina com 20 m3 = 2 104 L de gua a uma temperatura de 20 C. Considere que a gua da piscina e o caf possuem calores especficos e densidades volumtricas idnticos. Se as trocas trmicas ocorrerem apenas entre o caf e a gua da piscina, a temperatura final da mistura ser aproximadamente igual a: a) 20,0003 C *b) 20,003 C c) 20,03 C d) 20,3 C e) 23 C (UFU/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: D Para tentar descobrir com qual material slido estava lidando, um cientista realizou a seguinte experincia: em um calormetro de madeira de 5 kg e com paredes adiabticas foram colocados 3 kg de gua. Aps certo tempo, a temperatura medida foi de 10C, a qual se manteve estabilizada. Ento, o cientista retirou de um forno a 540C uma amostra desconhecida de 1,25 kg e a colocou dentro do calormetro. Aps um tempo suficientemente longo, o cientista percebeu que a temperatura do calormetro marcava 30C e no se alterava (ver figura abaixo).

Material gua Alumnio Chumbo Ferro Madeira Vidro

Calor especfico (cal/gC) 1,00 0,22 0,12 0,11 0,42 0,16

Sem considerar as imperfeies dos aparatos experimentais e do procedimento utilizado pelo cientista, assinale a alternativa que indica qual elemento da tabela acima o cientista introduziu no calormetro. a) Chumbo b) Alumnio c) Ferro *d) Vidro 14

(VUNESP/FAMECA-2011.1) - ALTERNATIVA: D Na garrafa trmica da casa de D. Maria havia 300 mL de caf quente a 80 C. Pretendendo esfriar um pouco a bebida, ela retirou da geladeira um cubo de gelo de 20 g a 0 C e o colocou dentro da garrafa trmica. Esperou alguns minutos para que fosse atingido o equilbrio trmico dentro da garrafa, e finalmente pde tomar seu cafezinho. Considerando a garrafa trmica um calormetro ideal, o procedimento adotado por D. Maria fez com que o caf esfriasse, em graus Celsius, Dados: Calor especfico do caf igual ao da gua = 1 cal/(g.C) Calor latente de fuso do gelo = 80 cal/g Densidade do caf = 1 g/cm3 Considere que tudo tenha se passado no nvel do mar. a) 18. *d) 10. b) 15. e) 7. c) 12. (VUNESP/UFTM-2011.1) - ALTERNATIVA: E Dona Joana cozinheira e precisa de gua a 80 C para sua receita. Como no tem um termmetro, decide misturar gua fria, que obtm de seu filtro, a 25 C, com gua fervente. S no sabe em que proporo deve fazer a mistura. Resolve, ento, pedir ajuda a seu filho, um excelente aluno em fsica. Aps alguns clculos, em que levou em conta o fato de morarem no litoral, e em que desprezou todas as possveis perdas de calor, ele orienta sua me a misturar um copo de 200 mL de gua do filtro com uma quantidade de gua fervente, em mL, igual a a) 800. d) 600. b) 750. *e) 550. c) 625. (FATEC/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: A Por recomendao mdica, uma me necessita dar banho no seu filho com a gua a uma temperatura prxima do corpo humano. Porm, ela dispe apenas de gua fervida a 98C e de cubos de gelo a 0C, sendo que cada cubo de gelo tem massa de 55 gramas, aproximadamente. Desejando que a temperatura final da gua para o banho seja prxima da temperatura do corpo humano, a me deve adicionar, para cada litro de gua fervida, um nmero de cubinhos de gelo aproximadamente igual a *a) 10. Dados b) 20. Densidade da gua: d = 1,0 kg/L ( a qualquer temperatura) Calor especfico latente de fuso da gua: L = 80 cal/g c) 24. Calor especfico sensvel da gua: c = 1,0 cal/gC d) 28. e) 36. (UCS/RS-2011.1) - ALTERNATIVA: B Uma pessoa esquenta 200 g de gua em um copo, no aparelho de micro-ondas, seu nico meio de aquecimento, quando o aparelho estraga e no pode mais ser usado. A gua est a 80C, mas a pessoa quer tomar a bebida o mais quente possvel. Suponha que ela tem trs opes de mistura: um sach de ch de 20 g, que tem calor especfico de 0,4 cal/gC; uma poro de capucino de 40 g, que tem calor especfico de 0,5 cal/gC; uma poro de 20 g de caf solvel, cujo calor especfico de 0,1 cal/gC. Assumindo que os trs ingredientes esto temperatura inicial de 20C e que o calor especfico da gua de 1 cal/gC, qual das trs opes ela deve escolher para conseguir, aps a mistura, a bebida com maior temperatura? (Despreze qualquer troca de calor que no seja entre a gua e as opes de mistura citadas.) a) Apenas o ch. *b) Apenas o caf. c) Apenas o capucino. d) Tanto o ch quanto o capucino. e) As trs opes levam mesma temperatura final. japizzirani@gmail.com

(UEM/PR-2011.1) - RESPOSTA: SOMA = 07 (01+02+04) Sistemas domsticos de aquecimento de gua esto cada vez mais presentes nos empreendimentos imobilirios. Esses sistemas so constitudos de uma unidade de aquecimento que utiliza a radiao solar como fonte de aquecimento e de um reservatrio de gua. Considere um sistema desse tipo com volume total de 500 litros, que seja capaz de aumentar a temperatura desse volume de gua em 2 C a cada hora de exposio luz solar. A temperatura inicial da gua de 23 C, e o sistema exposto luz solar das 8 s 18 horas. Desprezando a possvel troca de calor do sistema com o meio ambiente, assinale o que for correto. (Dados: gua = 1,0 g/cm3 e cgua = 1,0 cal/gC) 01) A temperatura da gua s 18 horas 43 C. 02) A quantidade de calor recebido pelos 500 litros de gua at as 18 horas 1 107 cal. 04) Se ao meio dia, metade do volume de gua for retirado e imediatamente reposto com gua a 23 C, a temperatura de equilbrio trmico de aproximadamente 300 K. 08) A capacidade trmica dos 500 litros de gua 1 105 cal/C. 16) s onze horas, a temperatura da gua inferior a 35 F. (UEPG/PR-2011.1) - RESPOSTA OFICIAL: SOMA = 15 (01+02 +04+08) Num recipiente adiabtico so colocados 100 g de gua a uma temperatura e uma massa de gelo fundente. Considerando que o calor latente do gelo 80 cal/g e que o calor especfico da gua 1 cal/g.C, assinale o que for correto. 01) Sendo a massa do gelo igual a da gua e 80 C a temperatura da gua no instante em que entrou em contato com o gelo, a quantidade de calor doado pela gua suficiente para derreter o gelo completamente. 02) Sendo a massa de gelo a metade da massa da gua e 80 C a temperatura da gua no instante em que entrou em contato com o gelo, a temperatura de equilbrio trmico ser aproximadamente 27 C. 04) Sendo a massa de gelo igual a da gua e 60 C a temperatura da gua no instante em que entrou em contato com o gelo, ocorrer no recipiente a fuso parcial do gelo. 08) Para que o sistema (gua e gelo) entre em equilbrio trmico a uma temperatura de 80 C, necessrio doar ao sistema 8 000 cal. Obs.: Para a afirmativa 08 estar correta necessrio que a massa de gelo seja metade da massa da gua e ela estar a temperatura inicial de 80 C. (MACKENZIE/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: B Calor especfico da gua lquida = 1 cal/(g.C) Densidade da gua lquida = 1,0 g/cm3 Calor especfico do gelo = 0,50 cal/(g.C) Calor latente de fuso da gua = 80 cal/g Capacidade trmica do recipiente = 50 cal/C Durante a realizao de certo experimento, um pesquisador necessitou de gua lquida a 0C. Para obt-la, pegou um recipiente contendo 400 cm3 de gua, que estava no interior de um refrigerador, temperatura de 5C. Em seguida, dispondo de pedrinhas de gelo (gua slida) a 20C, com 5,0 g de massa cada uma, misturou algumas delas gua do recipiente e atingiu o seu objetivo. Desprezando-se as possveis trocas de calor com o meio ambiente e considerando os dados da tabela acima, conclui-se que o nmero mnimo de pedrinhas de gelo misturadas gua do recipiente foi a) 4 d) 36 *b) 5 e) 45 c) 15 15

(VUNESP/UNICISAL-2011.1) - ALTERNATIVA: A Durante a partida de sinuca, Andr sente vontade de tomar um cafezinho. Faz o pedido e recebe uma xcara contendo 30 mL de caf bem quente a 85 C. Sem se importar com a alterao do sabor, ele descarta 10 mL do caf e acrescenta 10 mL de gua a 5 C. Desprezando-se a dissipao do calor para o meio ambiente e considerando-se a capacidade trmica da xcara com o valor 10 cal/C, a temperatura do cafezinho que Andr saboreia , em C, de Dados: Calor especfico da gua = calor especfico do caf lquido = 1,0 cal/(g.C); densidade do caf lquido = densidade da gua = 1,0 g/mL. *a) 65. b) 70. c) 75. d) 80. e) 85. (UNIMONTES/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: B Trs esferas de mesmo material e mesmo volume esto a temperaturas T1, T2 e T3, respectivamente. Elas so colocadas em um recipiente isolado termicamente at atingirem uma temperatura de equilbrio T. Sobre a temperatura T, pode-se afirmar CORRETAMENTE que a) T = *b) T = T1 + T2 + T3 . 2 T1 + T2 + T3 . 3

(UFES-2011.1) - RESPOSTA: a) = 30 C b) 24,1 C Em um calormetro ideal, encontram-se 400 g de gua temperatura de 20 C. Um pedao de metal de massa 200 g e calor especfico 0,10 cal/gC lanado no interior do calormetro a uma temperatura de 230 C. Calcule a temperatura de equilbrio considerando que a) nenhum vapor se formou; b) 4 g de vapor dgua (a 100 C) se formaram. Dado: Calor latente de vaporizao da gua = 540 cal/g. Obs.: Para a resposta do item b) ser 24,1 C necessrio que os 4 g de vapor escaparam do calormetro, caso contrrio no est estabelecido o equilbrio trmico. (UNICENTRO/PR-2011.1) - ALTERNATIVA: A Considere 1,0 kg de gelo a 0 C e 1,0 kg de gua fervendo.

c) no possvel determinar seu valor a partir dos dados fornecidos. d) se pode apenas determin-la em termos dos calores especficos das esferas. (FEI/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: A Em um ensaio para determinao do calor especfico de um slido, um calormetro com capacidade trmica C = 50 cal/C est inicialmente em equilbrio trmico com 200 g de gua a 20 C. Um slido de massa m = 300 g que est a 100 C colocado no interior do calormetro, que imediatamente tampado. Aps certo tempo, verifica-se que a temperatura de equilbrio de 30 C. Desprezando-se as perdas de calor para o ambiente, qual o calor especfico do slido em questo? (Considere o calor especfico da gua = 1,00 cal/gC.) *a) 0,119 cal/gC b) 0,185 cal/gC c) 0,020 cal/gC d) 0,095 cal/gC e) 0,013 cal/gC (VUNESP/UEA-2011.1) - ALTERNATIVA: A Com o objetivo de determinar o calor especfico do ao, um estudante seguiu, em casa, as instrues de seu professor: I. colocou 1 L de gua a 25 C num recipiente termicamente isolado; II. mergulhou um grande parafuso de ao de 100 g em gua fervente a 100 C, e deixou que ele entrasse em equilbrio trmico com ela; III. mergulhou o parafuso aquecido no recipiente com gua a 25 C e fechou o sistema; IV. esperou que o sistema atingisse o equilbrio trmico, e mediu a temperatura final, obtendo 26 C. A seguir, desprezando qualquer perda de calor do sistema e considerando o calor especfico da gua igual a 1 cal/(gC) e sua densidade igual a 1 g/mL, o garoto fez alguns clculos e encontrou para o calor especfico do ao, um valor, em cal/(gC), mais prximo de *a) 0,13. d) 0,32. b) 0,20. e) 0,40. c) 0,26. japizzirani@gmail.com

Quando o conjunto misturado, a temperatura, em C, que mais se aproxima da temperatura final dessa mistura, admitindo-se Lf = 80,0 cal/g, cgua = 1,0 cal/g.C, igual a *a) 10,0 b) 20,0 c) 30,0 d) 40,0 e) 50,0 (SENAI/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: D So misturados 200 g de gua a 60C com 50 g de gua a 40C. A temperatura final da mistura Dado: calor especfico da gua c = 1 cal/gC. a) 50C. b) 52C. c) 54C. *d) 56C. e) 60C. (UFPE-2011.1) - RESPOSTA: Q = 600 cal Uma pessoa que deseja beber gua fresca, mistura duas pores, de 150 ml cada; uma, temperatura de 5 C, e a outra temperatura de 31 C. Aps algum tempo, ela verifica que a temperatura da mistura de 16 C. Determine o mdulo da quantidade de calor que cedido para o ambiente (sala mais copo). Dados: Densidade da gua: 1 g/cm3 = 103 kg/m3 Calor especfico da gua: 1 cal/g.C

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VESTIBULARES 2011.2(UDESC-2011.2) - ALTERNATIVA: D Um estudante deseja medir o calor especfico de um anel de ouro. O anel aquecido em um forno e em seguida colocado em um reservatrio com gua. Assinale a alternativa que contm a grandeza fsica que no necessria para realizar essa medida: a) calor especfico da gua b) massa da gua c) temperaturas iniciais da gua e do anel *d) tempo necessrio para atingir o equilbrio trmico e) temperaturas finais da gua e do anel (UGF/RJ-2011.2) - ALTERNATIVA: A O calor latente de fuso do gelo LF de 80 kcal/kg, e o calor especfico da gua cA = 1,0 kcal/(kg.C). Colocando-se 200 g de gelo a 0 C em um calormetro junto a 400 g de gua lquida a 20 C, qual a temperatura final do sistema? *a) 0 C b) 7 C c) 10 C d) 13 C e) 20 C (UNIMONTES/MG-2011.2) - ALTERNATIVA: C Um bloco de gelo de massa m = 40 kg, temperatura de 2 C, desprende-se de uma geleira e cai dentro de um lago contendo 20 m3 de gua a 18 C. Considerando que haja troca de calor apenas entre a gua e o bloco de gelo, pode-se afirmar CORRETAMENTE que Dados: Densidade da gua = 103 kg/m3 Calor especfico do gelo = 0,5 cal/gC Calor especfico da gua= 1 cal/gC Calor latente de fuso do gelo = 80 cal/g a) a gua ir congelar-se parcialmente. b) a temperatura final ser 0 C. *c) todo o bloco de gelo ir fundir. d) a temperatura final ser 14 C. (IF/CE-2011.2) - ALTERNATIVA: B A fim de se determinar o calor especfico da substncia que constitui um slido homogneo, foram realizadas as seguintes etapas de um experimento: colocam-se 200 g de gua (c = 1,0 cal/gC) a 20C em um calormetro de capacidade trmica C = 50 cal/C. Em seguida, o slido de massa 100,0 g e calor especfico desconhecido imerso no lquido do calormetro que permanece com a mesma temperatura inicial. Finalmente, 272 g de gua em ebulio so colocadas no calormetro e o sistema atinge o equilbrio trmico em 60C. Analisando-se os valores da tabela a seguir, correto afirmar-se que a substncia que compe o slido Substncia Alumnio Cobre Ferro Prata Ouro a) Ferro. *b) Alumnio. c) Cobre. d) Prata. e) Ouro japizzirani@gmail.com Calor especfico (cal/gC) 0,220 0,094 0,110 0,056 0,032

(FEI/SP-2011.2) - ALTERNATIVA: E Em uma usina nuclear, um dos sistemas de resfriamento de gua recebe 1,00 106 kg/min de gua quente a 95 C e deve resfrila a 40 C. Este resfriamento se d atravs de tubos no trocador de calor, por onde entra gua fria a 20 C. Desprezando-se as perdas e sabendo-se que, na sada do trocador de calor, as duas guas esto mesma temperatura, qual a vazo de gua fria? a) 1,50 106 kg/min b) 2,00 106 kg/min c) 2,25 106 kg/min d) 2,50 106 kg/min *e) 2,75 106 kg/min (UDESC-2011.2) - RESPOSTA: = 6,5 C Atualmente usinas de energia movidas a combustvel fssil podem alcanar eficincia trmica de 40% ou mais. Isso significa que cerca de 60% da energia utilizada durante o ciclo da usina descarregada por transferncia de calor. Uma forma de resfriar a usina pode ser alcanada utilizando-se a gua retirada de um lago ou de um rio vizinho. Ao final do ciclo, a gua retorna ao rio ou lago, porm a uma temperatura mais elevada, o que gera diversas consequncias ambientais. Considere a seguinte situao: 500 Kg de gua de um lago so utilizados para resfriar uma usina termoeltrica e retornam ao lago a uma temperatura de 85 C; se a temperatura ambiente de 20 C, calcule o aumento da temperatura do lago, se a massa de gua total do lago de aproximadamente 5 000 Kg. Considere o calor especfico da gua do lago igual a 4200 J/Kg.K. (UEM/PR-2011.2) - RESPOSTA: SOMA = 11 (01+02+08) Analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto. 01) Quando, em um sistema isolado, vrios corpos trocam calor entre si, alguns ganham e outros perdem calor at que todos os corpos alcancem a mesma temperatura. 02) A entalpia entendida como a energia global de um sistema, mantendo-se a presso desse sistema constante. 04) O calor pode ser entendido como uma caracterstica intrnseca de um dado corpo em equilbrio trmico. 08) Em uma reao endotrmica, o calor absorvido do ambiente, enquanto que em uma reao exotrmica o calor liberado para o ambiente. 16) O calor especfico de uma dada substncia dependente do meio ao qual essa substncia est inserida.

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TERMOFSICAtransmisso de calorVESTIBULARES 2011.1

(CEFET/RJ-2011.1) - ALTERNATIVA: C O cu de caro tem mais poesia que o de Galileu porque caro, em busca de seus sonhos e querendo ver o mais distante, encontrou a morte. Segundo a mitologia grega, ao fugir do labirinto onde vivia o Minotauro, caro utilizou asas artificiais, feitas com penas de gaivota e cera do mel de abelhas. Querendo realizar seu sonho de voar prximo ao Sol, ignora os conselhos de seu pai e voa demasiado alto, o que fez com que a cera que prendia suas asas derretesse. Que forma de propagao de calor fez com que o Sol derretesse a cera das asas de caro? a) Conduo. b) Conveco. *c) Irradiao. d) Contato.

(UTFPR-2011.1) - ALTERANTIVA: C A garrafa trmica tem como funo manter seu contedo em temperatura praticamente constante durante um longo intervalo de tempo. constituda por uma ampola de vidro cujas superfcies interna e externa so espelhadas para impedir a propagao do calor por __________. As paredes de vidro so ms condutoras de calor evitando-se a __________ trmica. O vcuo entre as paredes da ampola dificulta a propagao do calor por ___________ e ____________. Marque a alternativa que completa o texto corretamente: a) reflexo transmisso conduo irradiao. b) conduo irradiao irradiao conveco. *c) irradiao conduo conveco conduo. d) conveco conveco conduo irradiao. e) reflexo irradiao conveco - conduo. (UNIMONTES/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: B O Sol a nossa principal fonte de energia e essencial vida na Terra. Todos os dias, ondas eletromagnticas viajam do Sol at o nosso planeta, gastando, aproximadamente, 8 minutos. O(s) mecanismo(s) de transferncia de energia do Sol para a Terra (so) denominado(s) a) conveco conduo. *b) radiao. c) conveco e radiao. d) radiao, conveco conduo. (UEPB-2011.1) - ALTERNATIVA: B Um professor de fsica construiu um coletor solar rudimentar, colocando duas placas metlicas (uma preta e uma branca) expostas ao sol, fixando previamente um termmetro em cada uma delas, como ilustra a figura a seguir (fig. P. 92, Fsica2/GREFSo Paulo: Editora da USP, 1998, 4 ed.), para verificar a variao da temperatura com o tempo, em cada chapa.

(PASUSP-2010) - ALTERNATIVA: C Um antigo, mas eficiente, mtodo de se obter gua a alguns graus Celsius abaixo da temperatura ambiente, coloc-la dentro de uma moringa feita de barro cozido. Esse material poroso gua, que atravessa muito lentamente as paredes da moringa e ao toc-la, percebe-se que sua superfcie externa est mida. Com relao a esse processo de resfriamento da gua, pode-se afirmar que ele acontece porque a) o calor especfico do barro maior que o calor especfico da gua. b) a temperatura da moringa maior que a temperatura ambiente. *c) a evaporao da gua das paredes externas da moringa retira calor da gua presente no seu interior. d) a condutividade trmica da gua maior do que a condutividade trmica do barro. e) as paredes da moringa isolam, termicamente, a gua contida em seu interior, do meio ambiente.

Placa preta

Placa branca

(IF/SC-2011.1) - ALTERNATIVA: D Quando est frio, nos cobrimos com um cobertor, porque...

Aps a realizao de seu experimento, ele concluiu corretamente que, em intervalos de tempo iguais: a) a placa pintada de preto exposta ao sol absorve mais temperatura que uma placa de qualquer outra cor, por isso ela atinge maiores temperaturas. *b) a placa pintada de preto exposta ao sol absorve mais energia que uma placa de qualquer outra cor, por isso ela atinge maiores temperaturas. c) a placa pintada de cor branca exposta ao sol absorve mais energia que a placa preta, por isso ela atinge maiores temperaturas. d) a placa pintada de cor branca exposta ao sol absorve mais temperatura que a placa preta, por isso ela atinge maiores temperaturas. e) a placa pintada de cor branca exposta ao sol, reflete toda a temperatura que o sol emite, fazendo com que ela atinja uma temperatura menor que a placa preta.

Imagem disponvel em: http://www.if.usp.br/gref/mec/termo1.pdf - p.04. Acesso em: 15 set. 2010.

a) o cobertor um ser inanimado, no nos esquenta nem diminui nossa perda de calor. b) o cobertor no deixa o frio passar atravs dele e nos esfriar. c) o cobertor nos mantm aquecidos por meio do fornecimento de calor. *d) o cobertor um isolante trmico, diminui nossa perda de calor para o ambiente. e) no necessrio um cobertor para nos manter aquecidos. japizzirani@gmail.com

(PUC/MG-2011.1) - ALTERNATIVA OFICIAL: B Marque a afirmativa CORRETA. a) Em um ventilador em funcionamento, ocorre a transformao da energia eltrica exclusivamente em energia mecnica. *b) Em uma geladeira em funcionamento, ocorre a transformao da energia eltrica em energia mecnica e em calor. c) Em um ferro eltrico em funcionamento, ocorre a transformao da energia eltrica em calor e em energia mecnica. d) No motor de um automvel em funcionamento, ocorre a transformao total do calor em energia mecnica. 18

(UFV/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: A A intensidade I da radiao eletromagntica emitida por um bloco de ferro temperatura T depende do comprimento de onda da radiao. A alternativa que representa CORRETAMENTE os comportamentos da intensidade emitida pelo bloco em funo do comprimento de onda, para duas temperaturas diferentes T1 e T2 (T1 < T2), : *a) b)

(UEPG/PR-2011.1) - RESPOSTA: SOMA = 03 (01+02) Sobre o calor e a temperatura, assinale o que for correto. 01) Temperatura uma grandeza fsica proporcional energia cintica mdia de cada uma das partculas de um sistema em equilbrio trmico. 02) Se um sistema composto por vrias substncias estiverem em alta temperatura e em equilbrio trmico no existe transferncia de calor no sistema. 04) Conveco a transferncia de calor onde no ocorre transferncia de matria de um ponto para outro. 08) Sendo o calor uma forma de energia, ele mensurvel e sua unidade no Sistema Internacional de Unidades o kelvin. (ACAFE/SC-2011.1) - ALTERNATIVA: A No vero, comum o uso de ventiladores para atenuar a sensao de calor. Perguntado por um professor a explicao para este fenmeno, vrios alunos do diferentes respostas. Apenas um aluno responde corretamente. Ele diz que o ventilador: *a) diminui a concentrao de vapor de gua rente pele, aumentando a evaporao do suor. b) aumenta a concentrao de vapor de gua rente pele, resfriando-a. c) diminui a evaporao do suor, de forma que, com mais tempo em contato com a pele, esta se resfrie. d) aumenta a temperatura do ambiente, fazendo aumentar a evaporao do suor. (UFRN-2011.1) - ALTERNATIVA: D O calor e suas formas de propagao se manifestam em diversas situaes tanto na Natureza quanto nas atividades humanas. Assim, fenmenos aparentemente muito diferentes so semelhantes, quando analisados mais detidamente. Veja-se, por exemplo: A energia do Sol que aquece nosso Planeta e a energia emitida pelo magnetron do forno de microondas, que aquece os alimentos colocados em seu interior, so fenmenos que envolvem propagao de calor. Pode-se afirmar que as formas de propagao de energia entre o Sol e a Terra e entre o magnetron e os alimentos so, respectivamente a) conveco e conduo. b) conveco e conveco. c) conduo e radiao. *d) radiao e radiao. (UNIMONTES/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: D Duas barras metlicas de comprimentos L1 e L2 de materiais diferentes, esto acopladas (ver figura abaixo). A barra de comprimento L1 possui condutividade trmica k1 e a barra de comprimento L2 possui condutividade trmica k2, sendo k1 > k2. As duas extremidades so mantidas a temperaturas fixas e diferentes T1 e T2. Considere as trs sees retas destacadas na figura. A seo reta 1 est na barra 1; a 2, na barra 2; a 3, na interface ou regio de acoplamento das barras.

c)

d)

(UFV/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: A O fluxo de calor H, atravs de uma placa de seo reta de rea A, submetido a uma diferena de temperatura T = T2 T1 entre duas faces opostas, distanciadas de L, dado por: H = kA T2 T1 , L

sendo k a condutividade trmica do material que compe a placa. A tabela abaixo mostra dados de algumas placas de mesma rea A que podem ser encontradas no mercado para isolamento trmico de residncias. Material da placa Isopor Poliuretano Madeira Cortia k (W/(m.K)) 0,012 0,020 0,120 0,040 Espessura da placa (cm) 2,4 5,0 6,0 4,0

A placa que proporciona o MAIOR isolamento trmico, para uma mesma diferena de temperatura T2 T1, a feita de: *a) poliuretano. b) madeira. c) cortia. d) isopor. (UEPG/PR-2011.1) - RESPOSTA: SOMA = 13 (01+04+08) No que se refere transferncia de calor, assinale o que for correto. 01) Todos os corpos aquecidos emitem radiaes trmicas que absorvidas por outro corpo provocam nele uma elevao de temperatura. 02) O calor se propaga por conveco, conduo e radiao. Essa propagao sempre ocorre de uma regio de menor temperatura para uma de maior temperatura. 04) Materiais que dificultam a conduo de calor so usados como isolante trmico. Assim, os agasalhos que nos abrigam do frio no nos aquecem, apenas impedem a transferncia de calor do nosso corpo para o meio ambiente. 08) A transferncia de calor nos lquidos e nos gases pode ser realizada por conduo, mas por meio da conveco que a transferncia de calor se realiza mais rapidamente. japizzirani@gmail.com

Pode-se afirmar CORRETAMENTE que a) o fluxo de calor na seo reta 1 maior que o fluxo de calor na seo reta 2. b) o fluxo de calor na seo reta 2 maior que o fluxo de calor na seo reta 1. c) o fluxo de calor na interface nulo. *d) o fluxo de calor o mesmo em qualquer uma das trs seces retas. 19

(VUNESP/UFSCar-2011.1) - ALTERNATIVA: E Em noites frias, a presena de uma fogueira pode ajudar para que nos mantenhamos aquecidos. Sobre as formas de transmisso de calor presentes em uma fogueira, analise: I. Parte do calor obtido em uma fogueira sobe junto com o ar aquecido, uma vez que o ar, nessas condies, torna-se mais leve. Por outro lado, o ar que alimenta a fogueira, mais frio e pesado, entra na fogueira por baixo. II. Deitados prximos a uma fogueira, somos por ela aquecidos graas transmisso de calor pela irradiao de ondas eletromagnticas, que so ondas que independem da presena de matria para realizar o transporte de energia. III. Enrolado por uma folha de bananeira, um peixe pode ser cozido, deixando-o diretamente sobre as brasas de uma fogueira, que transmite o calor diretamente para a folha da bananeira e esta para o peixe. Est correto o contido em a) I, apenas. d) II e III, apenas. b) III, apenas. *e) I, II e III. c) I e II, apenas. (UECE/URCA-2011.1) - ALTERNATIVA: D O grafeno um material encontrado na grafite e em outros compostos de carbono. Bastante abundante e de estrutura significativamente estvel e resistente, ele pode ser a chave para a produo de transstores de apenas 0,01 mcrons, indo alm do limite terico de 0,02 mcrons, onde os transstores possuiriam apenas dois ou trs tomos de espessura e poucas dezenas de tomos de comprimento, aproximando-se dos limites fsicos da matria. Recentemente, empresas de semicondutores estiveram realizando testes a fim de substituir o silcio pelo grafeno devido a sua alta condutividade trmica e eltrica e por combinar uma alta elasticidade e rapidez com uma extrema dureza, o que o situa como o material mais resistente do mundo. Em teoria, um processador, ou at mesmo um circuito, poderia chegar a mais de 500 GHz. O silcio, por sua vez, trabalha abaixo de 5 GHz. O uso do grafeno proporcionaria equipamentos cada vez mais compactos, rpidos e eficientes. Os trabalhos revolucionrios sobre o grafeno valeram o Nobel de Fsica de 2010 ao cientista russo-britnico Konstantin Novoselov e ao cientista holands nascido na Rssia Andr Geim. Sobre a condutividade trmica expressa no texto, podemos afirmar que: a) a propriedade dos materiais que determina a maior ou menor resistncia que oferece passagem de temperatura. b) a propriedade dos materiais que determina a maior ou menor resistncia que oferece passagem de corrente eltrica. c) a propriedade dos materiais que determina a maior ou menor resistncia que oferece passagem de energia eltrica. *d) uma propriedade fsica dos materiais que descrita como a habilidade dos mesmos de conduzir calor. e) Ela permite distinguir os semicondutores dos condutores de eletricidade. (VUNESP/UNICISAL-2011.1) - ALTERNATIVA: A O carro de Antonio no conversvel, ou seja, sua capota metlica como o restante da carroceria. A energia trmica que aquece o interior provm do Sol. Estando o veculo com os vidros fechados, as formas de transferncia de calor desde o Sol at o interior do veculo ocorrem na seguinte ordem: *a) irradiao, conduo e conveco. b) irradiao, conveco e conduo. c) conduo, conveco e irradiao. d) conduo, irradiao e conveco. e) conveco, irradiao e conduo. (CEFET/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: C Ao se colocar gelo em um copo com gua, verifica-se que a gua resfria. Esse fenmeno explicado pelo fato do(a) a) gelo liberar calor para gua. b) gelo ceder energia para gua. *c) gua ceder calor para o gelo. d) gua absorver energia do gelo. japizzirani@gmail.com

(PUC/GO-2011.1) - ALTERNATIVA: D Analise os itens abaixo e depois assinale a alternativa correta. I - Considere a temperatura do ncleo da Terra igual a 7.000 C e a temperatura na superfcie igual a 37 C. Em uma regio cuja rea de 8.500.000 km2 e em que a espessura do ncleo at a superfcie da Terra seja 3.000 km, podemos afirmar que a taxa de conduo de calor que atravessa essa rea de, aproximadamente, 7,5 1012 J/s, adotando a condutividade trmica mdia da Terra igual a 380 J/(s.m.K). II - A quantidade de calor que um iceberg, cuja massa de 700 milhes de quilos e cuja temperatura de 10 C, deve absorver para se transformar totalmente em gua a 0 C igual a, aproximadamente, 2,5 1014 J. Para esse clculo, foram utilizados os seguintes dados: calor especfico do gelo igual a 2220 J/kg.K; calor latente de fuso do gelo igual a 333 kJ/kg. III - Em processos adiabticos, a quantidade de calor cedida/ removida de um sistema igual a zero, ao passo que, em um processo isovolumtrico, ela igual variao de trabalho que o processo sofreu. Assinale a alternativa que contm apenas proposies corretas: a) I , II e III. b) II e III. c) I e III. *d) I e II. (UNICAMP/SP-2011.1) - RESPOSTA: a) = 160 W O grafeno um material formado por uma nica camada de tomos de carbono agrupados na forma de hexgonos, como uma colmeia. Ele um excelente condutor de eletricidade e de calor e to resistente quanto o diamante. Os pesquisadores Geim e Novoselov receberam o prmio Nobel de Fsica em 2010 por seus estudos com o grafeno. a) A quantidade de calor por unidade de tempo que flui atravs de um material de rea A e espessura d que separa dois reservatrios com temperaturas distintas T1 e T2, dada por

=

kA(T2 T1) , onde k a condutividade trmica do material. d

Considere que, em um experimento, uma folha de grafeno de A = 2,8 m2 e d = 1,41010 m separa dois microrreservatrios trmicos mantidos a temperaturas ligeiramente distintas T1 = 300K e T2 = 302K. Usando o grfico abaixo, que mostra a condutividade trmica k do grafeno em funo da temperatura, obtenha o fluxo de calor que passa pela folha nessas condies.6103

5103

k [W/mK)

4103

3103

2103 250

300

350

400

T [K] Obs.: O item b) est em eletrodinmica. 20

(UFPB-2011.1) - ALTERNATIVA: E Em uma fbrica, utiliza-se uma barra de alumnio de 80 cm2 de seo reta e 20 cm de comprimento, para manter constante a temperatura de uma mquina em operao. Uma das extremidades da barra colocada em contato com a mquina que opera temperatura constante de 400 C, enquanto a outra extremidade est em contato com uma barra de gelo na sua temperatura de fuso. Sabendo que o calor latente de fuso do gelo de 80 cal/g, que o coeficiente de condutibilidade trmica do alumnio de 0,5 cal/(s.cm.C) e desprezando as trocas de calor do sistema mquina-gelo com o meio ambiente, correto afirmar que o tempo necessrio para derreter 500 g de gelo : a) 10 s d) 40 s b) 20 s *e) 50 s c) 30 s (UEPG/PR-2011.1) - RESPOSTA: SOMA=31 (01+02+04+08+16) A transmisso do calor pode ocorrer de trs modos distintos: conduo, conveco e irradiao. Independentemente do tipo de processo, espontaneamente, o calor sempre transmitido de um sistema com maior temperatura para um sistema de menor temperatura. Sobre a transmisso de calor, assinale o que for correto. 01) O fluxo de calor atravs de um materi