Questões de Concurso
Comentadas sobre calorimetria em física
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O calor específico dessa substância no estado líquido, em cal.g-1.°C-1, é, aproximadamente,
Uma usina hipotética geradora de energia elétrica tem como característica a geração de energia pelos processos hidrelétrico e termelétrico, mas não simultaneamente. Por causa da natureza da geração hidrelétrica, a usina foi construída próxima de um rio.
A geração termelétrica só entra em operação em períodos de escassez de água na represa usada para movimentar as turbinas dos geradores ou em períodos de manutenção dos equipamentos da hidrelétrica.
Os geradores termelétricos operam a partir do calor produzido pela queima de carvão mineral. Na sala de geradores termelétricos, há um sistema de ventilação forçada que substitui equipamentos de ar condicionado, por conta de um melhor aproveitamento da energia consumida no local, e cuja função é manter a temperatura ambiente próxima de 23°C.
Um dos ambientes da usina está sendo criado para acomodar uma guilhotina elétrica a ser usada para corte de placas de cobre de um sistema de ionização usado em partes da planta industrial para tratamento da água, antes de retorná-la ao leito do rio.
O diagrama unifilar da iluminação da sala onde ficará a guilhotina está ilustrado na Figura I e a placa de especificações do motor da guilhotina está ilustrada na Figura II.
Halliday e Resnick. Fundamentos de Física: gravitação, ondas e termodinâmica. v. 2. Rio de Janeiro: LTC, 2009 (com adaptações).
A partir do texto acima, assinale a alternativa que apresenta a quantidade de calor que uma amostra de gelo de massa m = 100 g a -10 °C deve absorver para passar ao estado líquido a 20 °C, sendo o calor específico do gelo (cgelo) igual a 2.220 J/kg.K, o calor específico da água (cágua) igual a 4.190 J/kg.K e o calor de fusão do gelo (LF) igual a 333 kJ/kg.
Os dados coletados durante um experimento estão expressos na tabela abaixo:
Segundo a lei de Charles, a relação entre o volume e a temperatura, à pressão constante, é linear: V = kT. De acordo com os dados da tabela, o valor dessa constante k, em ml/K, é aproximadamente:
Energia interna de um sistema (U) é a soma das energias cinética e potencial das partículas que constituem um gás. Esta energia é uma característica do estado termodinâmico e deve ser considerada como mais uma variável que pode ser expressa em termos de pressão, volume, temperatura e número de mols.
Equação da energia interna
Onde:
U: energia interna do gás
n: número de mol do gás
R: constante universal dos gases perfeitos
T: temperatura absoluta (kelvin)
A energia interna em kJ de 2 mols de um gás perfeito na temperatura de 27°C é, em kJ,
Dado:
R = 8,31 J/mol . K
O calor específico do material que constitui o corpo, em J kg-1 K-1 , corresponde a
A figura precedente representa dois blocos A e B com
massas iguais a 6 kg e 4 kg, respectivamente, inicialmente em
repouso e ligados por um fio ideal (sobre uma roldana igualmente
ideal). O coeficiente de atrito entre A e o plano horizontal vale 0,4
e a aceleração da gravidade vale 10 m/s2
.
Com base nas informações apresentadas e assumindo que toda a energia dissipada pela força de atrito foi usada para aquecer o corpo A, julgue o item a seguir.
Se o corpo A é feito de material que apresenta calor específico
igual a 378 J/kgºC (Cobre), então, após ele ter sido arrastado
por 1cm, sua temperatura terá aumentado em mais de
0,1 milésimos de Kelvins.
Um material que sofre transição da fase sólida diretamente para a fase gasosa quando submetido à temperatura de 20 ºC foi inserido, a uma temperatura inicial de 15 ºC, em um ambiente fechado mantido à temperatura constante de 25 ºC, conforme ilustrado na figura anterior.
Assinale a opção que representa graficamente o comportamento da
temperatura, T, em função do calor, Q, absorvido do meio por esse
material a partir do momento em que foi inserido no ambiente
descrito.
A figura abaixo representa mudanças de estados físicos da matéria:
Sobre a matéria e suas transformações, é CORRETO afirmar que:
Massas iguais de cinco líquidos distintos, cujos calores específicos estão dados na tabela adiante, encontram-se armazenadas, separadamente e à mesma temperatura, dentro de cinco recipientes com boa isolação e capacidade térmica desprezível.
Se cada líquido receber a mesma quantidade de calor, suficiente apenas para aquecê-lo, mas sem alcançar seu
ponto de ebulição, aquele que apresentará temperatura menor, após o aquecimento, será:
A famosa experiência de Joule, na qual o mesmo determina o Equivalente Mecânico do Calor (1 cal = 4,1868 J), está representada na figura abaixo.
(Recorte adaptado de http://ceticismo.net/ciencia-tecnologia/a-termodinamica/8/)
Considerando que Joule deixou cair por 10 (dez) vezes o corpo de massa m de uma altura de 20 cm, num local onde a aceleração da gravidade vale 10m/s² e que os 500 g de água contidos no recipiente absorvem apenas 80% da energia total oriunda das quedas, o valor de m, em kg, sabendo que em todo o processo a água aqueceu de 0,08 ºC, vale:
Considere o calor específico da água: c = 4 J/gºC.
Uma geladeira de isopor com 1,00 m2 de área da base e espessura de 4,00 cm possui um coeficiente de condutividade térmico igual a 0,01 W/m×K. Se a temperatura em seu interior está a 2,0 °C, e no exterior, está a 25,0 °C, a quantidade de calor dissipada pela base da geladeira, em um período de 12 horas, é igual a
A figura, a seguir, mostra uma panela usada para preparar o café da manhã.
Durante a preparação, meio litro de água à temperatura
inicial de 20°C (293 K) é fervido à 100°C (373 K). Considerando
o calor específico e a densidade da água iguais a
1 cal/g°C e 1 g/mL, respectivamente, a variação de entropia
desse processo termodinâmico é, em cal/°C, de
Para determinar o calor específico de materiais, Lavoiser e Laplace desenvolveram, no século XVIII, o chamado calorímetro de fusão de gelo. Considerando que a água ferve a 100 °C e congela a 0 °C e que o calor latente de fusão do gelo é igual a 80 cal.g-1, julgue o item a seguir.
Em nenhuma circunstância a água ferve abaixo de 100 °C ou à temperatura ambiente.
Para determinar o calor específico de materiais, Lavoiser e Laplace desenvolveram, no século XVIII, o chamado calorímetro de fusão de gelo. Considerando que a água ferve a 100 °C e congela a 0 °C e que o calor latente de fusão do gelo é igual a 80 cal.g-1, julgue o item a seguir.
Para corpos constituídos de uma mesma substância, a
capacidade térmica é independente da massa.
Para determinar o calor específico de materiais, Lavoiser eLaplace desenvolveram, no século XVIII, o chamado calorímetro de fusão de gelo. Considerando que a água ferve a 100 °C e congela a 0 °C e que o calor latente de fusão do gelo é igual a 80 cal.g-1, julgue o item a seguir.
Para uma mesma substância, a uma dada pressão, a temperatura de solidificação é diferente da temperatura de fusão.
Para determinar o calor específico de materiais, Lavoiser eLaplace desenvolveram, no século XVIII, o chamado calorímetro de fusão de gelo. Considerando que a água ferve a 100 °C e congela a 0 °C e que o calor latente de fusão do gelo é igual a 80 cal.g-1, julgue o item a seguir.
Considere que, para determinar o calor específico doalumínio, foi colocado, nesse calorímetro, 23 g de alumínioa 100 °C e após atingir o equilíbrio térmico, foi verificadoque 6,3 g de gelo foram derretidos. Nesse caso, o calorespecífico do alumínio é superior a 0,2 cal•g-1 °C-1.
A variação da temperatura ao longo do dia pode ser atribuída à transferência de calor por radiação,
Associe as colunas abaixo:
I. Condução.
II. Convecção.
III. Irradiação.
( ) O calor do sol é transmitido por este processo.
( ) Conhecido também por condutibilidade.
( ) Se faz através da circulação do meio transmissor gás ou líquido.
( ) É o processo pelo qual o calor se transmite de matéria para matéria.
( ) Para sua propagação há uma necessidade de um meio físico.
Marque a seqüência correta:
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