Um calorímetro de capacidade térmica 80 cal/ºC, contendo 400g de água a 10ºC, é utilizado para determinação do calor específico de uma barra de liga metálica de 300g. A barra é inicialmente aquecida a 100ºC e imediatamente colocada dentro do calorímetro. Suponha que a água, a barra de liga metálica e o calorímetro formam um sistema isolado. Sabendo que a temperatura de equilíbrio térmico atingida no calorímetro foi de 20ºC, determine o calor específico do material da barra. Considere o calor específico da água 1,0 cal/(g.ºC)

Um mol de um gás monoatômico ideal, que está inicialmente a uma temperatura To, sofre uma transformação isovolumétrica, de modo que a sua pressão triplica. Em seguida, o gás sofre uma nova transformação isotérmica, de modo que o seu volume dobra de valor nesta transformação. A quantidade de calor que o gás recebeu ao longo de todo o processo é igual a: Obs.: considere R a constante geral dos gases.

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:

Um projétil disparado com velocidade de 200,0 m/s penetrou na parede ficando nela incrustada. Considere que 60% da energia cinética da bala foi transformada em calor, ficando nela retida. Sendo o calor específico da bala 250 J/kg °C, a variação de temperatura da bala, em °C, imediatamente ao parar, é

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:  

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.