Questões de Concurso
Sobre calor sensível em física
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(1)Fusão, correspondente à passagem do sólido ao líquido.
(2)Vaporização, correspondente à passagem do líquido ao vapor.
(3)Aquecimento do gelo até a temperatura de fusão.
(4)Aquecimento da água líquida até a temperatura de ebulição.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA de ocorrência das etapas:
(__)A água apresenta calor específico elevado, o que faz com que sua temperatura varie lentamente diante de grandes trocas de energia.
(__)Para uma mesma massa e uma mesma quantidade de calor recebida, substâncias com maior calor específico sofrem maior variação de temperatura.
(__)O calor específico corresponde à energia necessária para elevar em um grau a temperatura de uma unidade de massa da substância.
(__)O calor específico de uma substância cresce proporcionalmente à massa do corpo aquecido, dobrando de valor quando a massa é duplicada.
Após a análise, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA, de cima para baixo:
Dois recipientes termicamente isolados, identificados como A e B, contêm água inicialmente à mesma temperatura. O recipiente A contém 1,0 L de água, enquanto o recipiente B contém 250 mL. Separadamente, ambos recebem a mesma quantidade de energia fornecida por um aquecedor elétrico, desprezando-se qualquer troca de energia com o ambiente.
Ao analisar essa situação, assinale a opção que apresenta a conclusão que o professor deve destacar para explicar a relação entre a massa de água e sua variação de temperatura.
Considere que o sistema seja termicamente isolado (adiabático), que não ocorra mudança de fase da água e que o calor específico da água líquida seja constante e igual a 1,0 kcal/(kg.K).
A massa de água líquida, inicialmente a 373,0 K, necessária para aquecer o líquido até 348,0 K, em condições adiabáticas, é de
• De t = 0 a t = 50s: a temperatura sobe de -20 °C à 0 °C. • De t = 50s a t = 250s: a temperatura permanece constante enquanto a substância funde completamente. • De t = 250s a t = 300s: a temperatura da fase líquida sobe de 0 °C até 30 °C.
Com base na análise dos dados, assinale a alternativa que apresenta correta e respectivamente os calores específicos (sólido e líquido) e o calor latente de fusão dessa substância.
Um chuveiro elétrico funciona ligado a uma tensão de 220 V, possui resistência elétrica de aproximadamente 24,2 Ω na temperatura de operação. Esse chuveiro é utilizado para aquecer 10 L de água, inicialmente a 20 °C, até 40 °C. Considere que toda a energia elétrica dissipada na resistência é transferida para a água, que a massa de 1 L de água seja 1 kg e que o calor específico da água seja 4,2 kJ·kg⁻¹·K⁻¹.
Nessas condições ideais, o tempo mínimo necessário para aquecer esse volume de água é de, aproximadamente
Com base nessas informações, julgue o item que se segue.
Admitindo-se que a caldeira não participe das trocas de calor externas e que o sistema receba exclusivamente a energia proveniente da fornalha, é correto afirmar que, depois de decorridas duas horas de funcionamento da fornalha, a temperatura da água alcançará um valor superior a 35 °C.
Com base nessas informações, julgue o item que se segue.
A energia cedida pela fornalha durante 20 minutos não é suficiente para vaporizar completamente 5 kg de água inicialmente a 10 °C.
No que se refere a calorimetria, julgue o item que se segue, considerando, quando necessário, que Lf = 80 cal/g seja o calor de fusão da água, cágua = 1,0 cal/g °C seja o calor específico da água, Lv = 540 cal/g seja o calor de vaporização da água.
Se 300 g de uma substância com calor específico igual a 0,5 cal∙g−1∙°C−1 receberem 900 cal, então sua temperatura aumentará em 3 °C.
Julgue o item subsecutivo, a respeito da medição de temperatura e suas escalas.
As escalas Celsius e Fahrenheit foram desenvolvidas tomando-se por base o ponto de fusão e ebulição da água.
A fim de se descobrir a capacidade térmica de certo calorímetro, colocou-se dentro dele 50 g de água e verificou-se que o equilíbrio térmico se dava à temperatura de 25 °C. Após isso, introduziu-se um pequeno resistor elétrico que, ligado a uma fonte de tensão, fornecia uma potência de 8,4 W ao conjunto água + calorímetro. A variação de temperatura pôde ser acompanhada por um termômetro imerso no sistema, conforme ilustrado na figura anterior. Após 10 min de funcionamento, verificou-se que a temperatura do conjunto (em um novo equilíbrio térmico) havia atingido 45 °C.
Supondo-se que não haja perdas de calor ao ambiente (ou seja, que toda a energia térmica gerada pelo resistor seja absorvida pelo sistema água-calorímetro) e assumindo-se o calor específico da água como 1 cal∙g−1∙°C−1 e 1 cal = 4,2 J, é correto afirmar que a capacidade térmica do calorímetro é igual a
Um aquecedor elétrico de potência útil igual a 500 W é utilizado para aquecer o ar de um quarto.
Considerando que o volume de ar no interior desse quarto seja 25 m2 , que todo calor produzido pelo aquecedor seja transferido para o ar presente no quarto e que o calor específico, a pressão e a densidade desse ar sejam constantes, o tempo necessário, em minutos, para elevar a temperatura do ar em 5 ºC é de, aproximadamente,
Dados: Calor específico = 1,005 kj · kg–1 · K–1 ; pressão = 1 atm; densidade do ar = 1,20 kg/m3