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:  

Avalie as afirmações que seguem tendo como base o tema “Fundamentos e mecanismos de transmissão de calor”. I. O mecanismo de convecção se caracteriza pela transferência de calor causada pelo deslocamento de massa fuida. II. Na convecção natural ou livre, o escoamento é causado por forças de empuxo devidas aos gradientes de massa específca produzidos pelas diferenças de temperatura no fuido. III. O número de Prandtl indica a intensidade relativa entre os processos de transporte difusivo de momento linear e de calor. Está correto o que se afirma em:

Avalie as afirmações que seguem tendo como base o tema “Fundamentos e mecanismos de transmissão de calor”. I. Existem três mecanismos de transferência de calor: condução, convecção e radiação. II. O mecanismo de transferência de calor por condução se caracteriza pela transferência de energia térmica em um meio material sólido ou fluido, causada pela transferência de um gradiente de temperatura. III. A densidade de fluxo de calor é diretamente proporcional ao gradiente de temperatura e inversamente proporcional ao gradiente de pressão. Está correto o que se afirma em:

Avalie as afirmações que seguem com base no seguinte experimento: “O aquecimento da água a pressão constante em um cilindro com pistão sem atrito”. I. À medida que mais calor for acrescentado, mais vapor será produzido. II. Quando a mistura é totalmente vaporizada, tem vapor saturado. III. Desde que a pressão de mistura seja mantida constante, a temperatura vai aumentar gradualmente. Está correto o que se afirma em:

Analise as afirmativas que seguem tendo como base o tema “termodinâmica” I. É impossível construir uma máquina térmica que, operando em ciclo, extraia calor de uma fonte e o transforme integralmente em trabalho. II. Em um sistema fechado, não há troca de massa com a vizinhança, mas é permitida passagem de calor e trabalho por sua fronteira. III. Sistema isolado é um sistema que não troca energia nem massa com a sua vizinhança. Está correto o que se afirma em:

Num Calorímetro de capacidade térmica C, com 150 ml de água a 20°C, são introduzidos 20 g de gelo em fusão à pressão normal. O equilíbrio é atingido a 10°C. Em seguida, um corpo sólido de massa 300 g, aquecido a 90°C, é introduzido no Calorímetro, e o sistema atinge o equilíbrio a 30°C. A capacidade térmica do calorímetro e o calor específico do sólido valem, respectivamente, Dados: [Calor específico da água = 1,0 cal/g°C] e [Calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g].

As taxas de evaporação das superfícies abertas de água variam com a temperatura ou pressão do vapor d’água e o ar em contato com as mesmas. Elas também variam com a velocidade, pressão barométrica e qualidade da água. Como esses fatores em hipótese alguma são independentes, os efeitos individuais são óbvios. Em geral, a evaporação e a transferência de gases têm muito em comum, como:

Uma janela com 4,0 x 10⁴ cm² de área e 5 mm de espessura, feita de um material que possui coeficiente de condutividade térmica igual a 0,006 W/m°C, separa dois ambientes a temperaturas de 0ºC e 20°C. Considerando que, durante a transferência de calor as temperaturas dos ambientes permaneçam constantes, qual o valor da quantidade de calor, em joules, que atravessa a janela em 1 minuto? Se precisar, admita 1 caloria = 4,0 joules.

Em um calorímetro de capacidade térmica 100 cal/°C, inicialmente a 20°C, são misturados 200 g de água, também a 20°C, e 800 g de gelo, a -20°C. Admitindo-se a não interferência do meio, como pode ser descrito o sistema final obtido no estado de equilíbrio térmico?

Considere os dados:

Calor específico sensível da água no estado líquido: 1 cal/g°C

Calor específico sensível da água nos estados sólido e gasoso: 0,5 cal/g°C

Calor latente de fusão do gelo: 80 cal/g

Calor latente de solidificação da água: - 80 cal/g

Calor latente de vaporização da água: 540 cal/g

Calor latente de condensação da água: - 540 cal/g

Em um calorímetro, contendo 300 ml de água a 20 ^oC, são adicionados 120ml de água a 100 ^oC. A temperatura de equilíbrio térmico atingida é igual a 40 ^oC. Despreze as perdas de calor para o ambiente e considere o calor específico da água igual a 1,0 cal/ g^oC. A capacidade térmica do calorímetro é igual a

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.

Para aplicarmos o princípio das trocas de calor, um professor no laboratório de Física do IFPA deu a seguinte orientação: Separem num béquer 1 kg de água e aqueçam até 80ºC. Em seguida separem 500g de água na temperatura ambiente e derramem no béquer. Nesse caso, considerando a temperatura ambiente 20ºC, o calor específico da água 1 cal/g.ºC e a capacidade térmica do béquer desprezível, obtemos 1,5kg de água a:

No laboratório de Física do IFPA, um professor, para demonstrar os processos de transmissão de calor, fez a seguinte experiência: Segurou um tubo de ensaio cheio de água fria, pela parte do fundo, mantendo-o de forma inclinada. Aqueceu a parte superior do tubo em uma chama até que a água começou a ferver. O curioso foi o fato que, ainda assim, ele pode segurar o fundo do tubo sem queimá-lo. Analisando a experiência, ela comprova que:

Fazendo uso dos conceitos de calor, temperatura e energia interna, analise as proposições a seguir:

(01) Um corpo que possui temperatura igual a 0 °C tem energia interna nula, uma vez que a energia interna de um corpo está diretamente ligada com sua temperatura.

(02) Considerando uma barra metálica que tem suas extremidades em temperaturas diferentes, a extremidade submetida à maior temperatura contém mais calor do que a outra.

(04) Todo corpo que apresenta uma temperatura diferente de 0 °C possui calor.

(08) Calor é a energia armazenada em um corpo.

(16) Dois cubos de mesmo material e de massas diferentes, após ficarem um longo tempo em uma caldeira a 200 °C, são retirados desta e imediatamente colocados em contato um com o outro. Logo em seguida, pode-se afirmar que o calor contido no cubo de maior massa passa para o cubo de menor massa.

(32) Um termômetro em equilíbrio térmico com o ambiente é colocado em água a uma temperatura mais elevada que a temperatura ambiente. Logo, a energia interna do termômetro aumentará.

Qual é a soma da(s) proposição(ões) CORRETA(S)?

Em um recipiente de plástico, há 2,0 litros de água à temperatura T_Q = 90 °C. Um estudante deseja obter água à temperatura T = 45 °C. Quantos litros de água, à temperatura T_F = 30 °C, serão necessários misturar à água do recipiente de modo a obter água à temperatura desejada? Considere que há troca de calor apenas entre os volumes de água.

Quando a temperatura ambiente torna-se suficientemente baixa, as águas dos lagos, dos rios e dos oceanos congelam a partir da superfície. Assim, abaixo dessa camada superficial de gelo, a água permanece na fase líquida. Isso permitiu, em uma era glacial primitiva, a sobrevivência, no seio dessa água líquida, de seres unicelulares que, evolutivamente, originaram todas as espécies vivas.

São listadas, a seguir, três propriedades da água:

( ) tem uma dilatação anômala entre 0 °C e 4°C;

( ) tem um calor específico muito elevado;

( ) é má condutora de calor.

Assinale R para a propriedade que é relevante para explicar esse comportamento da substância água descrito acima e N para a propriedade que não é relevante.

Em um calorímetro à temperatura ambiente de 30 °C, de capacidade térmica 40 cal/°C, são misturados 20 gramas de gelo a −20 °C, 50 gramas de água a 25 °C e 10 gramas de vapor de água a 120 °C. Estabelecido o equilíbrio térmico, admitindo que não haja perda de calor para o ambiente, a temperatura final da mistura, em °C, é de aproximadamente 
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 

 Uma substância pura apresenta as seguintes características: 

− calor específico no estado líquido = 0,40 cal/g °C; 

− temperatura de fusão = 10 °C; 

− temperatura de ebulição = 70 °C; 

− calor latente de vaporização = 80 cal/g. 

Num frasco de capacidade térmica desprezível são colocados 10 g dessa substância à temperatura ambiente de 20 °C. Até que ocorra a vaporização completa dessa amostra da substância, uma fonte térmica deverá fornecer-lhe energia, em joules, de 

Dado:

1 cal = 4,2 J  

No interior e na capital do Ceará, o chá de erva-cidreira (Melissa oficinalis) é amplamente utilizado por causa das seguintes ações: calmante, diurética e expectorante. Thayla quer fazer um chá para seu irmãozinho, Júnior, que está com muita secreção nos pulmões. Ela dispõe de 200g de gelo a 0 ºC e utilizará, para fazer este chá, um forno micro-ondas que tem uma potência máxima de 700 W. Para fazer os cálculos, considere as seguintes informações:
• Thayla e Júnior moram em Fortaleza (nível do mar); • O calor latente de fusão do gelo é de 80 cal/g; • O calor específico da água é de 1 cal/g ºC; • 1 cal equivale, aproximadamente, a 4 joules.
Considerando que Thayla vai usar este micro-ondas sempre na potência máxima, o tempo necessário para a água entrar em ebulição é, aproximadamente, de