Nos últimos anos, banhos no gelo tornaram-se populares entre esportistas, especialmente corredores, triatletas e jogadores de futebol. O mergulho em água muito fria (entre 10 e 15 graus Celsius) por cerca de 5 a 10 minutos ajuda a reduzir a inflamação e o inchaço, aliviar dores musculares e, por causa disso, acelera a recuperação após um jogo ou uma prova de longa distância.

(https://forbes.com.br. Adaptado.)

Um esportista deseja obter água a 10 ºC em uma banheira que, inicialmente, contém 3,0 × 10⁵ g de água a 25 ºC e que está em equilíbrio térmico com a banheira. Desprezando perdas de calor para o ambiente e considerando o calor específico da água igual a 1,0 cal/(g · ºC), o calor latente de fusão do gelo igual a 80 cal/g e a capacidade térmica da banheira igual a 6,0 × 10⁴ cal/ºC, a quantidade de gelo a 0 ºC que deve ser colocada na água contida na banheira para que o conjunto atinja o equilíbrio térmico a 10 ºC é 

Um avião em voo acumula uma camada de gelo com volume V em suas asas. Supondo-se que o gelo esteja na temperatura de 273 K e que a densidade desse gelo seja de D e considerando que o calor latente de fusão do gelo seja L e que todas as grandezas aqui utilizadas estão em unidades do SI, pode-se afirmar corretamente que o calor, em joules, necessário para fundir esse gelo é

O metal césio tem temperaturas de fusão e ebulição iguais a, respectivamente, 28,4 ºC e 669,3 ºC. Uma amostra contendo césio foi aquecida à velocidade constante e, a partir das medidas efetuadas, foi construída a curva de aquecimento a seguir.




Na figura, a região representada entre as linhas tracejadas refere-se à faixa de temperaturas

A imagem mostra a formação de água líquida por meio de duas mudanças de estado físico distintas:

Mudança 1 – água formada na superfície externa de um copo.

Mudança 2 – água proveniente do derretimento de gelo.

De acordo com as informações fornecidas, afirma-se que nas mudanças citadas ocorre

Atualmente, é comum encontrar, nas prateleiras de supermercado, alimentos desidratados, isto é, isentos de água em sua composição. O método utilizado na desidratação desses alimentos é a liofilização, que consiste no congelamento do alimento à temperatura de -197°C e depois submissão do alimento congelado a pressões muito baixas (menor que 1 atmosfera de pressão). Na temperatura de -197°C, a água contida no alimento se encontra na fase sólida e, com o abaixamento de pressão, passa diretamente para a fase vapor, em que a água é eliminada. Assinale a afirmativa CORRETA, acerca do processo de liofilização. 

Um medicamento que necessita ser armazenado sob refrigeração foi colocado no interior de uma bolsa térmica e mantido em equilíbrio térmico com gelo a 0 ºC. Pelo fato de o isolamento térmico dessa bolsa não ser perfeito, havia um fluxo constante de calor para dentro dela, na taxa de 55 J a cada minuto. Considerando o calor latente de fusão do gelo igual a 330 J/g, que todo calor que entrou na bolsa foi absorvido pelo gelo e que após duas horas ainda havia gelo no interior dessa bolsa, a quantidade desse gelo que se fundiu nesse intervalo de tempo foi de

Na internet, encontra-se a informação que para gelar 20 garrafas de refrigerante são necessários 10 kg de gelo. Considere que as temperaturas iniciais do gelo e das garrafas sejam, respectivamente, 0 ºC e 25 ºC, que todo o gelo se funda e que a temperatura final de equilíbrio seja 0 ºC. Sabendo que todo o calor cedido pelo gelo foi absorvido pelas garrafas e que o calor latente de fusão do gelo é 80 cal/g, a capacidade térmica de cada garrafa de refrigerante é

No interior de um calorímetro de capacidade térmica desprezível há uma pedra de gelo a 0 oC. Injetam-se no calorímetro 5 g de vapor d´água a 100 oC.
Considere o calor latente de fusão do gelo 80 cal/g, o calor latente de condensação do vapor d´água 540 cal/g e o calor específico da água (líquida) 1 cal/g oC.
Para que ao ser atingido o equilíbrio térmico em seu interior o calorímetro contenha apenas água na fase líquida, a massa da pedra de gelo deve ser, no máximo, de 

No diagrama pressão p versus volume V abaixo, um processo termodinâmico ABC ocorre ao longo de um trecho semicircular. Então, o trabalho realizado no processo em joules é igual a

O esquema ao lado ilustra o funcionamento de uma câmara de reação com hidrogênio. Inicialmente a câmara está a 273 K com pressão de 1 atm, confinando 7 moles e 3 moles dos gases hidrogênio H₂ e oxigênio O₂, respectivamente. Uma faísca dentro da câmara promove uma reação exotérmica, que ocorre até que sobre apenas 1 mol de H₂. Aguardando o resfriamento da câmara até 273 K, tem-se uma pressão interna final, em atm, de

O gráfico abaixo mostra a quantidade de calor absorvida pela água durante diferentes processos de transformação. Que quantidade de massa de água, em g, participou desses processos?

Dentro de um calorímetro perfeito, de capacidade C = 40 cal/°C e temperatura inicial 0 °C, colocam-se 100 g de um material de calor específico 0,50 cal/g°C a uma temperatura de 90 °C, e uma massa de 10 g de gelo a 0 °C. Calcule, em °C, o valor da temperatura final de equilíbrio do sistema.

Dados:

C_ÁGUA = 1,0 cal/g°C

L_{FUSAO GELO} = 80 cal/g

Um calorímetro de capacidade térmica igual a 80 cal/°C está a uma temperatura de 40°C. Ao misturar, dentro desse calorímetro, uma massa de gelo M a 0°C e 70 g de água a 80°C, a temperatura de equilíbrio é 50°C.

Calcule a massa de gelo M em gramas.

Dados

c_água= 1,0 cal/(g.°C)

L_fusão= 80 cal/g.

No verão, várias cidades brasileiras atingem um nível de umidade relativa do ar inferior a 30%. Esta situação é particularmente prejudicial para crianças e idosos. Para minimizar os efeitos da baixa umidade relativa do ar, pessoas utilizam vaporizadores de água para aumentar a umidade do ambiente. Certo vaporizador tem capacidade para 4,5 L de água. Sabendo que este vaporizador tem potência elétrica de 500 W, calcule por quanto tempo ele produzirá vapor quando ligado inicialmente com a sua capacidade máxima de água. Despreze o tempo que o vaporizador leva para aquecer a água da temperatura ambiente até 100 °C. Dados: calor latente de vaporização da água Lv = 2000 kJ/kg; densidade da água dA = 1000 kg/m³ ; 1 L = 10⁻³ m³ .

Um sistema de esterilização de material cirúrgico utiliza um subsistema de produção de vapor d'água. O vapor é obtido a partir do calor fornecido à água líquida, gerado por uma resistência elétrica. A ddp usada pelo equipamento é de 120 V, e sua resistência elétrica é de 2,40 Ω. Supondo, inicialmente, que a água líquida encontra-se a 100 °C, calcule quanto tempo é necessário para que este sistema de vaporização produza um quilograma de vapor à temperatura de 100 °C. Suponha que todo o calor produzido pela resistência elétrica é absorvido pela água. Dado: calor latente de vaporização da água L = 2250 kJ/kg, onde 1 kJ = 10³ J. 

Uma compressa contém 200 g de gelo à temperatura de 0 oC. Se uma fonte transmite calor a essa compressa a uma taxa de 3,33 kJ/min, onde 1 kJ = 10³ J, em quanto tempo todo o gelo se derreterá, com a temperatura final permanecendo em 0 ^oC? Dado: calor latente de fusão do gelo L = 333 kJ/kg.

O calor latente de fusão da água é 333 kj/kg. Sabendo que o ponto de fusão da água ocorre aproximadamente a 273 K. Determine a quantidade de calor necessário para derreter 500g de água a 0°c sabendo que 1 cal = 4,2 J. Marque a opção que melhor fornece esse valor.

Para obter energia térmica, com a finalidade de fundir determinada massa de gelo, produziu-se a combustão de um mol de gás butano (C₄H₁₀), a 1 atm e a 25 ºC. A reação de combustão desse gás é:

C₄H₁₀ (g) +13/2 O₂ (g)→ 4CO₂ (g) + 5H₂ O (l)

As entalpias-padrão de formação (ΔH) das substâncias citadas estão indicadas na tabela:

Considerando que a energia térmica proveniente dessa reação foi integralmente absorvida por um grande bloco de gelo a 0 ºC e adotando 320 J/g para o calor latente de fusão do gelo, a massa de água líquida obtida a 0 ºC, nesse processo, pelo derretimento do gelo foi de, aproximadamente,

Uma massa de água no estado sólido, inicialmente à temperatura de –10 ºC, é aquecida até atingir a temperatura final de 80 ºC. Considere que todo o processo tenha ocorrido à pressão constante de 1,0 atm e que essa massa de água tenha recebido um total de 16500 cal para o processo térmico. Sem levar em conta os efeitos de sublimação do gelo para temperaturas abaixo de 0 ºC, assuma que o valor para o calor específico do gelo seja de 0,5 cal/g ºC, que o calor específico da água seja 1,0 cal/g ºC e que o calor latente de fusão do gelo seja de 80,0 cal/g.

Nesse caso, a massa de água aquecida, em gramas, durante o processo é de

Em um calorímetro, de capacidade calorífica desprezível, há 120 g de água a 60^o C. Calcule a massa de gelo a 0o C, em g, que deve ser adicionada ao calorímetro de modo que a temperatura final de equilíbrio do sistema seja 40^o C.