CURSINHO DOM BOSCOFÍSICA CALORIMETRIALISTA 07

Um calorímetro de capacidade térmica 50cal/°C contém 520g de gelo a 0°C. Injeta-se no calorímetro vapor de água a 120°C, na quantidade necessária e suficiente para fundir totalmente o gelo. A massa de água, em gramas, que se forma no interior do calorímetro valeDados:calor específico da água = 1,0cal/g°Ccalor específico do vapor = 0,50cal/g°Ccalor latente de fusão do gelo = 80cal/gcalor latente de vaporização da água = 540cal/ga) 520 b) 584 c) 589d) 620 e) 700

02) Uma roda d'água converte em eletricidade, com uma eficiência de 30%, a energia de 200 litros de água por segundo caindo de uma altura de 5,0 metros. A eletricidade gerada é utilizada para esquentar 50 litros de água de 15°C a 65°C. O tempo aproximado que leva a água para esquentar até a temperatura desejada é:a) 15 minutosb) meia horac) uma horad) uma hora e meiae) duas horas

03) Num dia de calor, em que a temperatura ambiente era de 30°C, João pegou um copo com volume de 200cm¤ de refrigerante à temperatura ambiente e mergulhou nele dois cubos de gelo de massa 15g cada um. Se o gelo estava à temperatura de -4°C e derreteu-se por completo e supondo que o refrigerante tem o mesmo calor específico que a água, a temperatura final da bebida de João ficou sendo aproximadamente de:a) 16°C b) 25°C c) 0°Cd) 12°C e) 20°C

04) Em um recipiente, de paredes adiabáticas e capacidade térmica desprezível, introduzem-se 200g de água a 20°C e 80g de gelo a -20°C. Atingindo o equilíbrio térmico, a temperatura do sistema seráa) -11 °Cb) 0 °C, restando 40 g de gelo.c) 0 °C, restando apenas água.d) 0 °C, restando apenas gelo.e) 11 °C

05) Num copo com 200 ml de água a 20°C, são introduzidos 20g de gelo a -20°C; desprezadas as perdas e a capacidade térmica do copo, após o equilíbrio térmico, a temperatura da água será de:Dados:calor específico da água = 1,0 cal/g°Ccalor específico do gelo = 0,5 cal/g°Ccalor latente de fusão do gelo = 80 cal/gmassa específica da água = 1,0 g.cm¤

a) 0°C.b) 10°C.c) 10,9°C.d) 11°C.e) 12°C.

06) Um recipiente de capacidade térmica 50 cal/°C contém 200g de água a 40°C. Introduz-se no recipiente 50g de gelo a 0°C. Admitindo que não há trocas de calor com o ambiente, a temperatura final de equilíbrio, em °C, éDados:calor específico da água = 1 cal/g°Ccalor latente de fusão de gelo = 80 cal/ga) 24b) 20c) 15d) 12e) zero

07) Em um recipiente de capacidade térmica desprezível, misturam-se 50g de gelo a 0°C com 200g de água a 80°C. O calor latente de fusão do gelo é 80cal/g e o calor específico da água é 1,0cal/g.°C. Supondo não haver troca de calor com o meio ambiente, a temperatura de equilíbrio esperada é:a) 0°Cb) 24°Cc) 40°Cd) 48°C

08) Uma tigela de alumínio com 180g de massa contém 90g de água a 0°C em equilíbrio térmico. Fornecendo-se calor igual a 18 kcal ao sistema eleva-se a temperatura deste a 100°C, iniciando-se a ebulição.Dados:calor específico da água = 1 cal/g°Ccalor latente de vaporização da água = 540 cal/gcalor específico do alumínio = 0,2 cal/g°CNestas circunstâncias, a massa de água que se vaporiza é:a) 20 g b) 5 g c) 15 g d) 10 g e) 25 g

09) Em um calorímetro ideal misturam-se uma certa massa de vapor d'água a 100°C com uma outra massa de gelo a 0°C, sob pressão que é mantida normal. Após alguns minutos, estabelece-se o equilíbrio térmico.Dentre as opções a seguir, assinale a única que apresenta uma situação IMPOSSÍVEL para o equilíbrio térmico.a) Gelo e água a 0°C.b) Apenas água a 0°C.c) Apenas água a 50°C.d) Apenas água a 100°C.e) Apenas vapor d'água a 100°C.

10) Em um copo grande, termicamente isolado, contendo água à temperatura ambiente (25°C), são colocados 2 cubos de gelo a 0°C. A temperatura da água passa a ser, aproximadamente, de 1°C. Nas mesmas condições se, em vez de 2, fossem colocados 4 cubos de gelo iguais aos anteriores, ao ser atingido o equilíbrio, haveria no copoa) apenas água acima de 0°C

b) apenas água a 0°Cc) gelo a 0°C e água acima de 0°Cd) gelo e água a 0°Ce) apenas gelo a 0°C

11) Um estudante coloca pedaços de estanho, que estão a uma temperatura de 25°C, num recipiente que contém um termômetro e os aquece sob pressão constante. Depois de várias medições, o estudante elabora o gráfico mostrado abaixo, que representa as temperaturas do estanho em função do tempo de aquecimento.

Com base no enunciado e no gráfico, é correto afirmar:(01) A temperatura de fusão do estanho é 232°C.(02) Entre 100s e 200s do início da experiência, o estanho se apresenta totalmente no estado líquido.(04) Suponha que a capacidade térmicxa dos pedaços de estanho seja igual a 100cal/°C. Então, nos primeiros 100s da experiência, os pedaços de estanho absorvem uma quantidade de calor igual a 20,7kcal.(08) Entre 100s e 200s do início da experiência, o estanho não absorve calor.(16) A temperatura do estanho no instante 300s do início da experiência é igual a 673K.

12) num recipiente termicamente isolado e de capacidade térmica desprezível, 1000g de água a 15°C e 200g de gelo a -6°C. Esperando pelo equilíbrio térmico, Roberto obteráa) 1020g de água e 180g de gelo, ambos a 0°C.b) 1180g de água e 20g de gelo, ambos a 0°C.c) 1100g de água e 100g de gelo, ambos a -1°C.d) 1200g de água a 0°C.e) 1200g de água a 1°C.

13) Uma fonte térmica fornece calor a um cubo de 100g de certa substância, inicialmente no estado sólido, com uma potência constante de 450 cal/min. O gráfico da temperatura da substância, em função do tempo em contato com a fonte, está representado abaixo.

Analise as afirmações seguintes relativas a essa situação.( ) A temperatura de solidificação da substância é 80°C.

( ) O calor específico da substância no estado líquido vale 0,60 cal/g°C( ) A capacidade térmica do cubo vale 80 cal/°C. ( ) O calor latente de fusão da substância vale 18 cal/g.( ) O calor necessário para aquecer o corpo de 20°C a 80°C foi de 2.700 cal.

14) Misturam-se 200g de água a 17°C com certa quantidade de gelo a -10°C. Para que o equilíbrio térmico se estabeleça a 0°C, a massa do gelo, em gramas, é, no mínimo, igual aa) 20 b) 40 c) 67 d) 80 e) 90

15) Calor é absorvido por uma amostra de certa substância, em condições nas quais sua massa é mantida constante e é nulo o trabalho realizado pela amostra. O gráfico abaixo representa, em unidades arbitrárias, o calor (Q) absorvido pela amostra, como função da variação de temperatura (ÐT) que este calor provoca na mesma

Analise as seguintes afirmações, referentes a esse gráfico.I - O calor específico da substância tem um valor constante na etapa entre A e B e outro valor constante na etapa entre C e D, sendo menor na etapa entre A e B.II - O calor específico da substância tem valor crescente tanto na etapa entre A e B como na etapa entre C e D.III - A linha vertical que aparece no gráfico entre os pontos B e C indica que nessa etapa a amostra sofre uma mudança de estado.Quais estão corretas?a) Apenas I.b) Apenas II.c) Apenas III.d) Apenas I e III.e) Apenas II e III.

GABARITO

01) B02) c03) a04) b05) b06) b07) d08) d09) e10) d11) 2112) B13) F V F V F14) B15) C