O processo medieval de forja de espadas consistia basicamente no aquecimento de uma barra de aço até que ela ficasse maleável, em torno de 800°C, e sua modelagem era obtida através de marteladas no metal para então formar a lâmina. Depois a espada passava por um tratamento térmico, uma espécie de têmpera, para definir sua dureza. A têmpera consistia basicamente no resfriamento da lâmina sendo colocada diretamente na água. Depois a lâmina ainda passava por uma nova sessão de marteladas para expelir partículas indesejadas da liga metálica. Imagine que durante a forja de uma lâmina de aço, de 800g de massa, o ferreiro está acabando de modelar a lâmina, ainda maleável, e a coloque em um reservatório com 2,96 l de água, inicialmente a 36°C. Deixando que esse sistema (lâmina+água) atinja o equilíbrio térmico, qual será a temperatura final da água? Suponha que a troca de calor se dê exclusivamente entre a lâmina e a água, desconsiderando eventuais perdas para o ambiente.
Dados: C_água = 1,0 cal/g . °C; P_água = 1000 kg/m³ ; C_aço = 0,12 cal/g . °C

Considerando as mudanças de fase da matéria, atribua V (verdadeira) e F (falsa) às afrmativas a seguir.

( ) Formam-se gotículas sobre a superfície de uma lata de refrigerante gelada porque o vapor d’água é esfriado quando faz contato e se condensa.

( ) Quando a água na forma de vapor se condensa, absorve energia de modo que o ar circundante é resfriado.

( ) O compartimento de alimentos de um refrigerador é resfriado pela condensação do fluido.

( ) A temperatura de ebulição da água aumenta quando ela sofre aumento de pressão.

( ) A temperatura da água fervente mantém-se a mesma se o aquecimento e a ebulição se mantêm.

Assinale a alternativa que contém, de cima para baixo, a sequência correta.

Um estudante adaptou o sistema elétrico de um chuveiro para utilizá-lo como aquecedor de água. O estudante colocou o sistema para aquecer a água de sua caixa d'água. Sabemos que a caixa estava com 1000 litros de água, inicialmente a 20°C, e que ele queria que a temperatura da água atingisse 30°C. Passado o intervalo de uma hora, o estudante resolveu acelerar o processo de aquecimento e mudou a potência do sistema para um valor maior, de acordo com o gráfico a seguir.

Suponha que as trocas de calor se deram apenas entre o aquecedor e a água, e que as perdas de calor para o ambiente possam ser desconsideradas. Assinale a alternativa que indica qual será, aproximadamente, o tempo total que o estudante terá que esperar até que a água atinja a temperatura desejada.
(Dados: calor específico da água 4200 J/kg°C; densidade da água 1,0 kg/dm³ ).

Quando se fornece calor a uma substância, podem ocorrer diversas modificações decorrentes de propriedades térmicas da matéria e de processos que envolvem a energia térmica.
Considere as afirmações abaixo, sobre processos que envolvem fornecimento de calor.

I - Todos os materiais, quando aquecidos, expandem-se.
II - A temperatura de ebulição da água depende da pressão.
III- A quantidade de calor a ser fornecida, por unidade de massa, para manter o processo de ebulição de um líquido, é denominado calor latente de vaporização.


Quais estão corretas?

Em um calorímetro são colocados 100 g de gelo a 0°C e 200 g de água a 40°C.

Calcule, em °C, a temperatura final do sistema, supondo o calorímetro perfeitamente isolado.

Dados

c_água = 1,00 cal/gºC

L_gelo = 80 cal/g

Uma jarra térmica com aquecimento elétrico e paredes adiabáticas pode ser utilizada para aquecer líquidos em seu interior utilizando um elemento resistivo que aquece devido ao Efeito Joule. Considere uma jarra térmica com aquecimento elétrico, projetada para operar a uma tensão de 100,0 V e corrente elétrica de 4,0 A através de seu elemento resistivo para produzir aquecimento. Deseja-se aquecer 0,50 litros de água da temperatura inicial de 15,0 ℃ até a temperatura final de 95,0 ℃. Considere que não há troca de calor através das paredes da jarra e que o calor gerado pelo elemento resistivo é integralmente transferido para o líquido. Assinale a alternativa que mostra CORRETAMENTE o tempo necessário para causar esta variação de temperatura na água.
Dados: calor específico da água, c = 1,00 cal/g °C = 4,20 J/g °c ; densidade da água, p= 1,00 g/cm³ = 1000 kg/m³

Considere as seguintes assertivas sobre calor e temperatura:
I – Calor de transformação de uma substância é a energia total cedida ou absorvida por uma substância na forma de calor durante uma transformação de fase; II – Calor é a energia transferida entre sistemas em decorrência da existência de diferença de temperatura entre eles; III – Temperatura de um sistema é a medida da quantidade de calor contida nesse sistema; IV – De acordo com a Lei Zero da Termodinâmica, se um sistema C está em equilíbrio térmico com um sistema A e com um sistema B, os sistemas A e B transferiram energia para o sistema C na forma de Calor.
É CORRETO afirmar que

Problemas respiratórios, sangramento pelo nariz, irritação nos olhos e ressecamento de mucosas e da pele são algumas das consequências à saúde humana, provocadas pela baixa umidade relativa do ar, conforme avaliação da Organização Mundial de Saúde (OMS). Alguns desses sintomas podem ter sido comuns em Dourados na tarde do dia 19 de setembro de 2017, quando a estação agrometeorológica da Embrapa Agropecuária Oeste registrou que a umidade relativa do ar mínima atingiu 8%. Foi o menor nível do ano na cidade, que ainda registrou temperatura máxima de 35°C.

Dados:

Pressão de vapor da água a 35°C é 5,6 x 10³ Pa

Constante universal dos gases é 8,314 Pa.m³/mol.K

Considerando um quarto de 36 m³ com temperatura e umidade relativa do ar referentes ao dia 19 de setembro de 2017, a massa de vapor de água presente será de

A energia necessária para aquecer uma certa massa de água é a mesma nos seguintes casos:

Considere o enunciado de uma lei da termodinâmica, que diz “se dois corpos estiverem em equilíbrio térmico com um terceiro, estarão em equilíbrio térmico entre si”. Assim, é correto afirmar que no equilíbrio térmico

Icebergs flutuam na água do mar, assim como o gelo em um copo com água potável. Imagine a situação inicial de um copo com água e gelo, em equilíbrio térmico à temperatura de 0 °C. Com o passar do tempo o gelo vai derretendo. Enquanto houver gelo, a temperatura do sistema

Mesmo em manhãs bem quentes, é comum ver um cão tomando sol. O pelo do animal esquenta e sua língua do lado de fora sugere que ele está cansado. O pelo do animal está muito quente, mas mesmo assim o cão permanece ao sol, garantindo a produção de vitamina D_3. Durante essa exposição ao sol, ocorrem transferências de energia entre o cão e o ambiente, por processos indicados por números na figura abaixo.

Em ordem crescente, os números correspondem, respectivamente, aos processos de

Um conjunto de placas de aquecimento solar eleva a temperatura da água de um reservatório de 500 litros de 20 °C para 47 °C em algumas horas. Se no lugar das placas solares fosse usada uma resistência elétrica, quanta energia elétrica seria consumida para produzir o mesmo aquecimento? Adote 1,0 kg/litro para a densidade e 4,0 kJ/(kg∙° C) para o calor específico da água. Além disso,use 1 kWh = 10³ W x 3.600 s = 3,6 x 10⁶ J.

O gráfico mostra o fluxo térmico do ser humano em função da temperatura ambiente em um experimento no qual o metabolismo basal foi mantido constante. A linha azul representa o calor trocado com o meio por evaporação (E) e a linha vermelha, o calor trocado com o meio por radiação e convecção (RC).


Sabendo que os valores positivos indicam calor recebido pelo corpo e os valores negativos indicam o calor perdido pelo corpo, conclui-se que:

Furacões são sistemas físicos que liberam uma enorme quantidade de energia por meio de diferentes tipos de processos, sendo um deles a condensação do vapor em água. De acordo com o Laboratório Oceanográfico e Meteorológico do Atlântico, um furacão produz, em média, 1,5 cm de chuva por dia em uma região plana de 660 km de raio. Nesse caso, a quantidade de energia por unidade de tempo envolvida no processo de condensação do vapor em água da chuva é, aproximadamente,
Note e adote:
π =3. Calor latente de vaporização da água: 2 x 10⁶ J/kg.
Densidade da água: 10³ kg/m³.
1 dia = 8,6 x 10⁴ s. 

Um fabricante de acessórios de montanhismo quer projetar um colchão de espuma apropriado para ser utilizado por alpinistas em regiões frias. Considere que a taxa de transferência de calor ao solo por uma pessoa dormindo confortavelmente seja 90 kcal/hora e que a transferência de calor entre a pessoa e o solo se dê exclusivamente pelo mecanismo de condução térmica através da espuma do colchão. Nestas condições, o gráfico representa a taxa de transferência de calor, em J/s, através da espuma do colchão, em função de sua espessura, em cm.

Considerando 1 cal = 4 J, a menor espessura do colchão, em cm, para que a pessoa durma confortavelmente é

Para explicar o princípio das trocas de calor, um professor realiza uma experiência, misturando em um recipiente térmico 300 g de água a 80 °C com 200 g de água a 10 °C.

Desprezadas as perdas de calor para o recipiente e para o meio externo, a temperatura de equilíbrio térmico da mistura, em °C, é igual a:

Considere dois motores, um refrigerado com água e outro com ar. No processo de resfriamento desses motores, os calores trocados com as respectivas substâncias refrigeradoras, Q_ag e Q_ar, são iguais. Considere ainda que os dois motores sofrem a mesma variação de temperatura no processo de resfriamento, e que o quociente entre os calores específicos da água, c_ag, e do ar, c_ar, são tais que c_ag/c_ar = 4.
Qual é o valor do quociente m_ar/m_ag entre as massas de ar, m_ar, e de água, m_ag, utilizadas no processo?

Considere o texto:
Um conceito amplo de calor se refere a forma de transferência de energia não mecânica entre sistema e vizinhança, ou seja, uma forma de transferência de energia entre sistema e vizinhança não relacionada a trabalho mecânico, podendo ser decorrente de diferença de temperatura entre sistema e vizinhança ou mesmo advinda de radiação solar etc.
Podemos dizer que se um sistema termodinâmico libera para a vizinhança, num certo processo, uma quantidade de calor cujo valor absoluto é 7joules e realiza um trabalho de 3joules então, de acordo com a primeira lei da termodinâmica, a variação de energia interna do sistema, é:

Assinale a alternativa correta: