Os copos térmicos têm se tornado bastante populares nos últimos anos, devido à sua promessa de manter bebidas geladas por um longo período, minimizando a influência do ambiente externo na temperatura do conteúdo interno. Consideremos um desses copos térmicos com uma capacidade térmica de 50 cal/°C , inicialmente a uma temperatura de 18°C . Nesse copo são adicionados 300 g de água, cuja temperatura inicial é de 5 °C, juntamente com 100 g de gelo, que está a 0°C. O calor específico da água corresponde a 1 cal/g°C e o calor latente de fusão do gelo 80 cal/g. Sabendo que a taxa de resfriamento desse copo é de 20 cal/mim, e desconsiderando quaisquer perdas térmicas devido à evaporação ou outras trocas não mencionadas, a temperatura do sistema ao final do período de uma hora será de _______ e a massa de gelo que terá sofrido fusão será de _______.
Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas do trecho acima.

Assinale a alternativa que indica a quantidade de energia necessária para aquecer o óleo de uma temperatura ambiente de 20°C até a temperatura de 180° C, indicada para a realização de uma boa fritura, nessa fritadeira com as duas cubas em sua capacidade máxima. Considere os valores de 0,5 cal/g°C e 0,9 g/cm³ para o calor específico e para a densidade do óleo, e que 1 cal = 4 J.

Um experimento de laboratório é composto por uma esfera de ferro com massa de 200,0 g, calor especifico de 0,11 cal/gºC e temperatura inicial de 20,0 ºC, 300,0 g de massa de água a 20,0 ºC e um Becker de vidro de capacidade térmica igual a 200,0 cal/ºC, onde a água está contida por algum tempo. O objetivo do experimento é explorar os conhecimentos sobre calorimetria. Primeiramente, a esfera é aquecida por um bico de Bunsen de potência igual a 440,0 cal/min durante 300,0 s. Em seguida, a esfera é colocada dentro do Becker, como mostra a figura abaixo. 




Considerando que toda a potência do bico de Bunsen foi utilizada para aquecer a esfera, que se aquece igualmente, e que não exista perda de calor para o ar, assinale a alternativa que apresenta, aproximadamente, o valor do calor recebido pela água até que o sistema atinja o equilíbrio térmico.

A temperatura determina a direção do fluxo de calor, que flui sempre, espontaneamente, de um corpo com temperatura alta para outro com temperatura mais baixa. As escalas de temperatura mais comumente empregadas nas investigações científicas são a Celsius e a Kelvin. A escala Celsius é adotada na química e é a escala de temperatura comum na maioria dos países. Nesse contexto, havendo necessidade de conversão da escala Kelvin para a Celsius, utilizando-se o zero absoluto da escala Kelvin, a temperatura de um corpo com 300 K corresponde a aproximadamente 

Uma barra de ferro está em contato, numa extremidade, com gelo em fusão, e na outra, com vapor de água em ebulição, sob pressão atmosférica.
O comprimento da barra é 50 cm e sua seção transversal tem 10 cm² de área.
O coeficiente de condutibilidade térmica do ferro é de 0,16 cal/s.cm.°C; o calor latente de fusão do gelo é de 80 cal/g e, o módulo do calor latente de condensação do vapor, 540 cal/g. Considere o sistema isolado.
A massa do gelo que se funde, após 50 minutos, é

Um calorímetro de capacidade térmica desprezível contém gelo a – 20°C. Nele é injetado vapor d`água a 100°C. 
A figura a seguir representa, em gráfico cartesiano, como suas temperaturas variam em função das quantidades de calor (em módulo) que um cede e, o outro, recebe.
 
O calor específico da água (líquida) é 1,0 cal/g°C e o calor latente de fusão do gelo é de 80 cal/g. 
Ao ser atingido o equilíbrio térmico, a massa de água na fase líquida contida no calorímetro é

Um forno de micro-ondas, ligado em uma tomada de 120 V, é percorrido por uma corrente elétrica de 10 A de intensidade. Coloca-se em seu interior um copo com 240 g de água a 25°C e aperta-se o botão 1 min (isto significa que, após funcionar durante 1 min, o aparelho desliga automaticamente).
Suponha que 70% da energia eletromagnética disponibilizada pelo forno de micro-ondas seja absorvida pela água. Considere o calor específico da água 4,2.10³ J/kg.°C.
Após esse 1 min, a temperatura da água chegou a

Os copos térmicos com tampa da marca S. funcionam como os calorímetros que são encontrados nos laboratórios de física. Um estudante que deseja resfriar 300 ml de água, adicionando pedras de gelo de 10 g cada, pode fazê-lo desprezando a perda de calor para o ambiente.
Suponha que a temperatura inicial da bebida seja 25 °C e o estudante queira resfriar sua bebida para 10 °C, quantas pedras de gelo (a 0 °C) deverão ser adicionadas ao copo?
(Considere ρ=1 kg/L, c=1 cal/goC, LF=80 cal/g, LV=540 cal/g)

Considere uma cascata de 210 m de altura. A água cai de seu ponto mais alto com velocidade desprezível. Suponha uma quantidade de água equivalente a 200 kg colidindo com o solo e que toda a energia cinética que essa água adquire tenha se convertido em calor, aquecendo essa mesma massa de água. Considere todos os atritos e resistências do ar desprezíveis, que a aceleração gravitacional é de 10 m/s² , que o calor específico da água vale c = 1,0 cal/g ºC e que 1 cal = 4,2 J. Nessa situação hipotética, a variação de temperatura dessa quantidade de água seria de 

Um pequeno vasilhame com 10,0 g de água a 20,0 ºC é colocado em um congelador. Após algum tempo, essa água se transforma em um pequeno bloco de gelo a uma temperatura de –20 ºC. Considere que o calor específico da água é de 1,0 cal/g ºC, que o calor específico do gelo é de 0,5 cal/g ºC e que o calor latente de fusão do gelo é de 80 cal/g. A quantidade de calor, em calorias, retirada do sistema (água/gelo) durante todo esse processo foi de 

O calor de fusão de um sólido, C_sólido, é a energia por unidade de massa necessária para fusão. Os materiais A, B e C são sólidos que estão em seus pontos de fusão. São necessários 300 J para fundir 4 kg do material A, 200 J para fundir 5 kg do material B e 240 J para fundir 6 kg do material C. Assinale a alternativa em que o calor de fusão dos três sólidos se encontra em ordem decrescente.

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?