O manual de uma ducha elétrica informa que seus três níveis de aquecimento (morno, quente e superquente) apresentam as seguintes variações de temperatura da água em função de sua vazão:

Vazão (minL​)	ΔT (ºC )
Morno	Quente	Superquente
3	10	20	30
6	5	10	15

Utiliza-se um disjuntor para proteger o circuito dessa ducha contra sobrecargas elétricas em qualquer nível de aquecimento. Por padrão, o disjuntor é especificado pela corrente nominal igual ao múltiplo de 5 A imediatamente superior à corrente máxima do circuito. Considere que a ducha deve ser ligada em 220 V e que toda a energia é dissipada através da resistência do chuveiro e convertida em energia térmica transferida para a água, que apresenta calor específico de 4,2 (g ºCJ​) e densidade de 1 000 Lg​ .

O disjuntor adequado para a proteção dessa ducha é especificado por:

A variação da incidência de radiação solar sobre a superfície da Terra resulta em uma variação de temperatura ao longo de um dia denominada amplitude térmica. Edificações e pavimentações realizadas nas áreas urbanas contribuem para alterar as amplitudes térmicas dessas regiões, em comparação com regiões que mantêm suas características naturais, com presença de vegetação e água, já que o calor específico do concreto é inferior ao da água. Assim, parte da avaliação do impacto ambiental que a presença de concreto proporciona às áreas urbanas consiste em considerar a substituição da área concretada por um mesmo volume de água e comparar as variações de temperatura devido à absorção da radiação solar nas duas situações (concretada e alagada). Desprezando os efeitos da evaporação e considerando que toda a radiação é absorvida, essa avaliação pode ser realizada com os seguintes dados:

	Densidade (m3kg​)	Calor específico (g ºCJ​)
Água	1 000	4,2
Concreto	2 500	0,8

ROMERO, M. A. B. et al. Mudanças climáticas e ilhas de calor urbanas. Brasília: UnB; ETB, 2019 (adaptado).

A razão entre as variações de temperatura nas áreas concretada e alagada é mais próxima de

À medida que um bloco de gelo derrete sua massa varia em função do tempo (x).

A taxa na qual sua massa (M) diminui é diretamente proporcional à raiz quadrada dessa massa. Assinale a alternativa correspondente à equação que descreve essa relação

Em um calorímetro de capacidade térmica 30 cal/ºC, que contém 1,0 kg de água, ambos a 30 °C, coloca-se 600 g de gelo, inicialmente a –20 °C.

Dados:

Calor especifico da água 1,0 cal/g .°C

Calor especifico do gelo 0,5 cal/g .°C

Calor latente de fusão do gelo 80 cal/g

Desprezando as perdas de calor, após o equilíbrio térmico tem-se que

Em um laboratório de física, um professor tinha a sua disposição vários sólidos maciços de diferentes materiais para serem usados na realização de alguns experimentos, envolvendo fenômenos térmicos. O professor pegou um sólido de 200 g de um determinado material, o aqueceu até atingir a temperatura de 90° C, e o colocou em um calorímetro ideal com 132 g de água, inicialmente a 20° C e obteve uma a temperatura de equilíbrio térmico de 30° C.


Consultando a tabela que relaciona todos os materiais que havia no laboratório, pode-se concluir que o sólido utilizado pelo professor era composto por qual material?

Considere-se uma barra de aço com 10 cm de comprimento, 6 cm² de área de seção transversal retangular e cujas extremidades sejam submetidas a temperaturas constantes e diferentes, 20 ℃ em uma extremidade e 130 ℃ em outra. Nessa hipótese, sabendo-se que a condutividade térmica do aço vale 1,1 × 10⁻² kcal ∙ m ∙ ℃ ∙ s⁻¹, após alcançado o estado estacionário, o valor do fluxo de calor na barra, devido ao processo de transmissão de calor por condução, é

O calor e a temperatura são grandezas físicas que fazem parte da nossa rotina, uma vez que estão presentes em diversos contextos do cotidiano. Há, também, a sensação de frio que ocorre em épocas de baixas temperaturas do ambiente. Leia a tirinha a seguir.


Disponível em: http://blogdoxandro.blogspot.com/2011/08/tiras-n1890-garfield-jim-davis.html. Acesso em: 8 jun. 2022.

De acordo com a análise da tirinha, é correto afirmar que o

O calorímetro ideal é um dispositivo adiabático em que a troca de calor ocorre apenas em seu interior, entre os elementos nele inseridos. Em uma prática de laboratório, um laboratorista deseja determinar o calor específico de um pequeno bloco metálico de massa conhecida igual a 100 g. Dessa forma, ele o coloca no interior do calorímetro, a uma temperatura de 160 ºC, que já continha 44 g, calor específico 1 cal/gºC, a 0 ºC de temperatura, e aguarda o equilíbrio térmico ser estabelecido. Considere o calor específico de alguns metais presentes na tabela a seguir.



Conhecendo a temperatura de equilíbrio de 32 ºC, o laboratorista, então, inicia os cálculos para determinar o valor do calor específico do metal.
Consultando os dados fornecidos pela tabela, qual foi o metal encontrado por ele?

Considere um hectare de Cerrado em chamas, com uma temperatura média de 650 ºC, contendo 20 toneladas de matéria vegetal. Considere, também, que a massa vegetal tenha um calor específico de 1,5 kJ/kg ºC e que o calor latente da água é 2200 kJ/kg. Considerando, ainda, que, para apagar o fogo, deve-se injetar água suficiente para que o calor de vaporização abaixe a temperatura da vegetação em chamas até 50 ºC, assinale o valor que mais se aproxime da quantidade de água, em litros, necessária.

O gráfico a seguir mostra a mudança de fases de uma substância hipotética.

O equipamento responsável pelo aquecimento da substância fornece uma potência constante de 500 W durante todo o processo.

Diante do exposto, a energia necessária para fazer com que a substância passe do estado líquido para o estado gasoso, em Joule, é de 

Um calorímetro de capacidade térmica desprezível contém uma pedra de gelo a 0 ^oC. Injetam-se no calorímetro 50 g de vapor d’água a 100 ^oC. Considere o calor latente de condensação do vapor d'água igual a 540 cal/g, o calor latente de fusão do gelo igual a 80 cal/g e o calor específico da água (líquida) igual a 1 cal/g^oC. Para que, ao ser atingido o equilíbrio térmico, o calorímetro não contenha mais gelo, a massa inicial da pedra de gelo pode valer no máximo

Temos m gramas de uma substância pura para análise. O calor específico dessa substância aumenta linearmente tal que, em 0 ºC, ela mede C₁ cal/g∙ºC e, em T ºC, ela mede C₂ cal/g∙ºC. Assim, para elevar a temperatura dessa substância de 0 ºC para T ºC, é necessário uma quantia de calor dada por:

No tratamento de recolagem de retina, aplica-se nela pulsos de laser. Contudo, deve ser observado que o aumento de temperatura seja tal que não cause maiores lesões ao tecido. Em um procedimento, o operador regula a potência do laser para 100 mW com pulsos com duração de 10 ms. O feixe do laser atua em uma porção da retina que tem massa de 1 μg e calor específico de 10 kJ/(kg∙K). Qual será o aumento da temperatura nesse local de atuação do laser após um pulso?

Um gerador de eletricidade fornece 110V a um resistor de 11Ω, imerso na água, durante um certo intervalo de tempo, necessário para aquecer 100 litros de água de 25 ^◦C a 55 ^◦C.
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)

A capacidade térmica de três corpos (A, B e C) é igual a C, suas temperaturas iniciais são θ_A, θ_B e θ_C ao serem colocados em um calorímetro ideal e desconsiderando possíveis perdas de calor, a temperatura final de equilíbrio será

Um professor de física quer demonstrar aos seus estudantes como medir o calor latente do gelo de maneira simples, sem dispor de uma balança. Congela um volume de 1 copo americano de água. O gelo formado pelo volume do copo americano, ele pica e espera ver iniciar o derretimento para colocar na garrafa térmica. Coloca então, imediatamente, 3 volumes de copo americano de água quente, cuja temperatura pouco antes de despejar na garrafa era de 80,5 ^oC. Então, sela rapidamente a garrafa térmica com papel alumínio, papel de pão e espeta o termômetro (conforme a imagem abaixo), observando o equilíbrio térmico da mistura se estabelecer em 39,7 ^oC.




Se o calor específico da água é de 1 cal /g^oC, a admitindo que a fusão do gelo ocorre a 0 ^oC. Assinale a alternativa que apresenta o valor que identifica corretamente o valor do calor latente do gelo obtido pelo experimento do professor.

A temperatura do ar no interior de um laboratório de pesquisas permanece a 20℃ devido ao funcionamento de um aparelho de ar condicionado. No entanto o ambiente externo encontra-se a 30 ℃ e, por isso, ocorre um fluxo de calor para dentro do laboratório através de uma janela retangular de vidro, de 2,0 m de largura, 1,5 m de altura e 10 mm de espessura. Sabe-se que a condutividade térmica do vidro é de 0,8 W/m.K. Assinale a alternativa que corresponde ao fluxo de calor Φ que atravessa essa janela.

Uma pessoa precisa de 1 L de água a 50℃ para fazer uma compressa de água quente. Para isso, ela resolve misturar, no interior de uma garrafa térmica de capacidade térmica desprezível, uma certa quantidade de água à temperatura ambiente de 20℃ com uma outra quantidade de água a 100℃ que ela acabara de ferver. Assinale a alternativa que corresponde às quantidades de água a 20℃ e 100℃ que devem ser misturadas para que a pessoa consiga atingir seu objetivo.
(Dados: calor específico da água: 1 cal/g.℃ ; densidade da água: 1g/cm³)

Em um processo há a necessidade de se transformar gelo, quese encontra a -25ºC, em vapor a 250ºC. Em relação a esseprocesso, assinale a afirmativa INCORRETA.
São dados:
• Calor específico da água: 1 cal/(g.ºC) • Calor específico do gelo: 0,5 cal/(g.ºC) • Calor específico do vapor: 0,5 cal/(g.ºC) • Calor latente de fusão do gelo: 80 cal/g. • Calor latente de vaporização da água: 540 cal/g.