Questões de Concurso
Sobre calor sensível em física
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Considere o texto abaixo para responder a questão.
As informações referem-se ao anúncio adaptado de uma fritadeira elétrica industrial indicada na fotografia.
Descrição
Fritadeira Industrial Elétrica 6 L 2 Cubas 4000W
Aço Inox
Fabricada em Aço Inox
2 Cubas 1/3x100mm para até 3 litros cada
2 Litros de óleo para fritura de Batatas, Salgados,
Petiscos e Congelados
3 Litros de óleo para fritura de Pastéis, Sonhos e
Bolinhos a base de farinha
Termostato de 300ºC
Voltagem 110V ou 200V (Escolha antes de clicar em comprar)
110V - 4000W sendo 2000W (cada cabeçote/cuba) - tomada 20A (cada cabeçote/cuba)
220V - 4000W sendo 2000W (cada cabeçote/cuba)
- tomada 20A (cada cabeçote/cuba)
(BBC News Brasil. Roupa preta realmente esquenta mais no calor?, 2017. Disponível em: https://www.bbc.com/portuguese/geral40448655 )
Assinale a alternativa que preencha corretamente o nome do fenômeno natural apresentado no texto.
Nas questões com respostas numéricas, considere o módulo da aceleração da gravidade como 10,0 m/s2 , densidade da água como 1,0 g/cm3 , calor específico da água como 4200 J/kgK, o módulo da carga do elétron como 1,6 x 10−19 C, massa do próton mp = 1,7 x 10−27 kg, massa do nêutron mn = 1,7 x 10−27 kg, massa do elétron me = 9,1 x 10−31 kg, π = 3, constante de Planck h = 6,6 x 10−34 Js ou 4,14 x 10−15 eVs, energia de Rydberg = 13,6 eV, constante de Boltzmann kB= 1,4 x 10−23 m2 kgs−2K−1, constante eletrostática k = 9 x 109 kg m3 s−2 C−2, velocidade da luz no vácuo c = 3 x 108 m/s, hc = 1,24 x 10−6 eVm, magneton de Bohr µB = 9.27 x 10−24 J/T.
Considere que o calor específico do tecido vivo em questão é o mesmo da água.
Nas questões com respostas numéricas, considere o módulo da aceleração da gravidade como 10,0 m/s2 , densidade da água como 1,0 g/cm3 , calor específico da água como 4200 J/kgK, o módulo da carga do elétron como 1,6 x 10−19 C, massa do próton mp = 1,7 x 10−27 kg, massa do nêutron mn = 1,7 x 10−27 kg, massa do elétron me = 9,1 x 10−31 kg, π = 3, constante de Planck h = 6,6 x 10−34 Js ou 4,14 x 10−15 eVs, energia de Rydberg = 13,6 eV, constante de Boltzmann kB= 1,4 x 10−23 m2 kgs−2K−1, constante eletrostática k = 9 x 109 kg m3 s−2 C−2, velocidade da luz no vácuo c = 3 x 108 m/s, hc = 1,24 x 10−6 eVm, magneton de Bohr µB = 9.27 x 10−24 J/T.
Considerando eventuais perdas de calor para o ambiente, proporcionais ao tempo de experimentação, estime a massa da água m no recipiente em quilogramas.
Considerando que todo o calor liberado pelo resistor seja transferido à água, assinale a alternativa que apresenta, correta e aproximadamente, o intervalo de tempo transcorrido durante o aquecimento da água.
(Dados: densidade da água: ρ
1g/mL, calor específico da água: c 4
/g◦C) 
As pedras pretas ficam mais quentes do que as brancas porque
Em um processamento, 200 kg de água a 30 °C são aquecidos até a obtenção de 200 kg de vapor d’água a 110 °C. A quantidade de calor, em J, necessária para esse processamento corresponde aproximadamente a
Dado
Calor latente de vaporização da água: 2,3 x 106 J kg-1
Calor específico da água: 4,2 x 103 J kg-1 K-1
Calor específico do vapor d’água:
2,0 x 103
J kg-1
K-1
Hidrelétricas, termelétricas e usinas nucleares são os tipos de usinas elétricas mais comuns no Brasil, são elas que geram a energia necessária para não nos deixar na escuridão completa. Todas as três funcionam de forma similar, precisando de um impulso (que varia entre as três), que gira uma grande turbina, acoplada a um ímã, que, em seguida, gera energia por meio de um gerador, ou bobina. O que diferencia todas é justamente o tipo de impulso feito à turbina. Uma usina do tipo termelétrica usa o calor da queima do carvão (ou outro combustível fóssil) para gerar energia. Este calor liberado aquece água no estado líquido que, por sua vez, transforma-se em vapor que movimenta a turbina. Este tipo de produção consiste na transformação de energia térmica em elétrica. Os impactos ambientais deste tipo de usina são muito grandes, o rendimento é baixo e o custo para produção deste tipo de energia é alto. A queima do combustível fóssil liberado na atmosfera contribuiu para, além da chuva ácida, o aumento do aquecimento global.
A queima do bagaço da cana-de-açúcar plantada em grandes áreas do estado de São Paulo aquece as caldeiras de usinas termoelétricas. Uma dessas usinas, ao queimar 40 kg de bagaço por segundo, gera 20 kWh de energia elétrica por segundo. Adotando o poder calorífico da queima do bagaço em 1800 kcal/kg, pode-se dizer corretamente que a usina em questão opera com rendimento de:
Dado: 1 cal = 4 J
Um experimento para medir o calor específico da água utiliza o seguinte material:
Um copo de alumínio recoberto externamente por isopor, uma resistência elétrica (para fornecer o calor), uma fonte de corrente com leitura de tensão e corrente, um termômetro e um cronômetro digital.
Numa primeira experiência, utilizando 50 gramas de água, o técnico do laboratório encontrou, para o calor específico da água 4,30 J/(g ⁰C).
Num segundo experimento, desta vez utilizando 100 gramas de água, encontrou 4,24 J/(g ⁰C).
A hipótese feita pelo técnico é de que o copo de alumínio não é ideal, pois tem uma capacidade térmica que não é desprezível. Escolha a opção que melhor estima a capacidade térmica do copo de alumínio utilizado nos experimentos, sabendo que o calor específico da água é 4,18 J/(g ⁰C). Despreze a possibilidade de trocas de calor com o ambiente:
Dados: Calor específico do gelo = 0,50 cal/g °C Calor específico da água = 1,0 cal/g °C Calor específico do vapor de água = 0,50 cal/g °C Calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g Calor latente de vaporização da água = 540 cal/g
A condutividade elétrica é a medida da habilidade de uma solução aquosa de conduzir uma corrente elétrica devido à presença de íons. Para se fazer a medida desta propriedade, comumente é utilizado no laboratório o condutivímetro. Dado o exposto, analise as afirmativas abaixo sobre condutividade elétrica e o uso do condutivímetro.
I) A condutividade varia com a concentração total de substâncias ionizadas dissolvidas na água e da temperatura, porém independe da mobilidade e da valência dos íons dissolvidos.
II) O procedimento de medição de condutividade elétrica depende da marca e do modelo do condutivímetro utilizado, porém algumas etapas do procedimento são consideradas comuns, como a seguinte ordem: 1. Ligar o aparelho; 2. Deixar o equipamento ligado durante alguns minutos; 3. Lavar a sonda de condutividade elétrica com água destilada e enxugar com papel absorvente macio; 4. Calibrar o aparelho com solução padrão de condutividade elétrica; 5. Lavar e enxugar novamente a sonda; 6. Proceder a leitura de condutividade elétrica da amostra; 7. Após a leitura da amostra, lavar o eletrodo, enxugar e guardar conforme especificação do fabricante.
III) Como a condutividade elétrica é dependente da temperatura, os dados de condutividade elétrica devem ser acompanhados da temperatura na qual foi medida.
IV) A condutividade elétrica pode ser expressa por diferentes unidades. No Sistema Internacional de Unidades (S.I.), é reportada como Siemens por segundo (S/s).
A figura acima ilustra um trilho de ar comprimido, constituído de duas placas de alumínio encaixadas de modo a formar uma estrutura de seção reta triangular. No interior da estrutura, passa uma corrente de ar comprimido que sai por 100 orifícios, de raios iguais a 0,001 m, localizados nos dois lados das placas que formam o trilho. O ar entra na estrutura, a partir de uma abertura circular de raio 1 cm, a uma velocidade igual a 1 m/s. Um carrinho de massa M, que pode deslizar sobre os trilhos, está preso a uma pequena esfera de massa m, por meio de um fio rígido e inextensível de massa desprezível e que passa por uma roldana de massa também desprezível. O trilho está inclinado de um ângulo θ em relação à horizontal. O coeficiente de atrito cinético do carro com as placas metálicas do trilho é igual a μb, na ausência de ar comprimido, e igual a μa, após a inserção de ar comprimido na estrutura.
Com base nessas informações, julgue o item.
A variação de temperatura (ΔT) que o carrinho irá experimentar no processo de subida por uma distância D,paralela à superfície do plano, será ΔT = M⋅g⋅μa⋅cosθ/ca, em que ca é o calor específico do carrinho, e g, a aceleração da gravidade.
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