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

• Determine o volume de água, em litros, que deve ser colocado em um recipiente de paredes adiabáticas, onde está instalado um fio condutor de cobre, com área de secção reta de 0,138mm² e comprimento 32,1m, enrolado em forma de bobina, ao qual será ligada uma fonte de tensão igual a 40V, para que uma variação de temperatura da água de 20K seja obtida em apenas 5 minutos. Considere que toda a energia térmica dissipada pelo fio, após sua ligação com a fonte, será integralmente absorvida pela água. Desconsidere qualquer tipo de perda.

Dado: resistividade elétrica do cobre = 1,72.10^-8Ω.m

• O diagrama abaixo mostra um ciclo realizado por 1 mol de um gás monoatômico ideal. Determine, em porcentagem, o rendimento de uma máquina de Carnot que operasse entre as mesmas fontes térmicas desse ciclo.

• Os filtros de “barro”, na verdade não são de barro, mas sim de cerâmica à base de argila. Esses filtros possuem pequenos poros que permitem a passagem lenta da água, do reservatório para a superfície externa, ocorrendo então a transformação da água do estado líquido para o estado de vapor. Essa transformação ocorre a partir do calor que a água da superfície externa absorve do filtro e da água em seu interior. A retirada do calor diminui gradualmente a temperatura da água que está dentro do filtro, tornando-a agradável para consumo.

Num dia de temperatura muito elevada e umidade do ar muito baixa, uma dona de casa enche com água seu filtro cerâmico à base de argila, que estava totalmente vazio, até a capacidade máxima de 6 litros. Decorrido certo intervalo de tempo, verifica-se que houve uma diminuição no volume total, devido à passagem de m gramas de água pelos poros da parede do filtro para o meio externo. Como consequência, ocorreu uma variação de temperatura de 5 kelvin na massa de água restante. Nessas condições, determine a massa de água m, aproximada, em gramas, que evaporou.

Dentre as afirmações abaixo, assinale a correta:

As máquinas térmicas são reconhecidas como precursoras da chamada Revolução Industrial, quando destacam-se os nomes de engenheiros ingleses do século XVIII. Sabe-se, entretanto, que a ideia de se utilizar o calor como agente de movimento remonta de séculos anteriores. Uma das primeiras descrições de uma máquina térmica faz referência à máquina de Heron de Alexandria, no século I d.C (figura 1). A reconstrução dessa máquina em dias atuais mostra-nos que sua eficiência não é muito atrativa, ou seja, grande parte da energia fornecida a ela é desperdiçada. Se a uma máquina de Heron fornece-se 5.000J de calor e percebe-se que ela libera 3.500J de calor, qual a eficiência dessa máquina?


Figura 1 - Representação da máquina de Heron Fonte: Disponível em:<https://pt.wikipedia.org/wiki/Eol%C3%ADpila#/media/File:Aeolipile_illustration.png> . Acesso em: 08 set. 2017

Misturam-se dois líquidos em um calorímetro, de capacidade calorífica desprezível. O primeiro tem massa m₁ = 80 g, c₁ = 0,20 cal/(g.°C) e está a 80 °C. O segundo tem massa m₂ = 160 g, c₂ = 0,10 cal/(g.°C) e está a 40 °C.

Encontre a temperatura final de equilíbrio.

Considere as três afirmativas abaixo, em relação a um gás ideal.

I - Em uma compressão adiabática, a temperatura final do gás não pode ser maior do que a inicial, pois nenhum calor é trocado com a vizinhança.

II - Em um processo isocórico (isovolumétrico), nenhum trabalho é realizado pelo gás.

III - Em um processo isobárico, o trabalho realizado pelo gás é proporcional ao quadrado da variação do volume.

Marque a única opção CORRETA:

Três blocos metálicos de mesma massa possuem calores específicos c₁ , c₂ e c₃ , e suas temperaturas iniciais são T₁ = 0°C, T₂ = 30°C e T₃ = 20°C, respectivamente. Inicialmente colocam-se os blocos 1 e 2 em um calorímetro perfeito (com capacidade térmica desprezível) até que o equilíbrio térmico seja estabelecido, o que ocorre na temperatura de 10º C. O bloco 1 é, então, retirado do calorímetro e substituído pelo bloco 3. A temperatura final de equilíbrio entre os blocos 2 e 3 é de 15°C.

Calcule c₃ , em cal/(g. °C).

Dado

c₁ = 0,20 cal/(g. °C)

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.

Em um calorímetro, de capacidade calorífica desprezível, há 120 g de água a 60º 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 40º C.
Dados
c_água = 1,0 cal/(gº C)
L_fusão = 80 cal/g

Em uma oficina mecânica, o mecânico recebeu um mancal ―engripado‖, isto é, o eixo de aço está colado à bucha de bronze, conforme mostra a figura ao lado. Nessa situação, como o eixo de aço está colado à bucha de bronze devido à falta de uso e à oxidação entre as peças, faz-se necessário separar essas peças com o mínimo de impacto de modo que elas possam voltar a funcionar normalmente.
Existem dois procedimentos que podem ser usados para separar as peças: o aquecimento ou o resfriamento do mancal (conjunto eixo e bucha).
Sabendo-se que o coeficiente de dilatação térmica linear do aço é menor que o do bronze, para separar o eixo da bucha, o conjunto deve ser

A biomassa é uma das principais fontes de energia renovável e, portanto, máquinas que a utilizam como combustível para geração de energia são importantes do ponto de vista ambiental. Um exemplo bastante comum é o uso da biomassa com o objetivo de acionar uma turbina a vapor para gerar trabalho. A figura ao lado mostra, esquematicamente, uma usina termoelétrica simplificada.
Nessa termoelétrica, a queima da biomassa na fornalha produz calor, que aquece a água da caldeira e gera vapor a alta pressão. O vapor, por sua vez, é conduzido por tubulações até a turbina que, sob a ação deste, passa a girar suas pás.
Considere desprezíveis as perdas de calor devido às diferenças de temperatura entre as partes dessa máquina térmica e o ambiente. Nesse contexto, a variação da energia interna da água da caldeira

Em um livro com diagramação antiga era apresentado o esquema a seguir, da troca de calor entre dois corpos A e B.


Nesse esquema o autor explica que “o calor espontaneamente não pode ir de um corpo para outro de temperatura mais alta". Essa afirmação está de acordo com a

Utilizando o valor da temperatura da superfície solar, indicado no excerto acima, assinale a alternativa que contém os valores referentes nas escalas Fahrenheit e Kelvin, respectivamente

Uma amostra de gelo a -40o C recebe calor suficiente para derretê-la completamente, transformando-a em água liquida a 0o C. Considere que a quantidade de calor Q₁ se refere ao calor absorvido pelo gelo enquanto sua temperatura aumenta até 0^oC, e a quantidade de calor Q₂ refere-se somente ao processo de fusão da amostra. Se para o gelo o calor específico vale 0,5cal/go C e o calor latente de fusão é 80cal/g, a alternativa correta é

No interior de um sistema com cilindro e êmbolo, 2 moles de um gás ideal sofrem um aumento de pressão de 11 Pa para 16 Pa. O volume permanece constante e é igual a 0,332 m³. Assinale a alternativo incorreta:

Dado: R = 8,3 J/mol.K.

Com o frio, nada como um Chá Mate com leite para esquentar. Para preparar a bebida, você mistura 100 ml (100 g) de leite frio a 25 ºC com 150 ml (150 g) de Chá Mate a 90 ºC. Considere o calor específico do Chá Mate igual ao da água, c_água 1 cal / gº C = e o do leite, c_leite 0,9 cal / gº C = C . A temperatura final da bebida será aproximadamente igual a:

Em relação aos processos de transferência de calor, assinale a alternativa falsa:

De acordo com a EMBRAPA, “Dentro de uma geladeira doméstica alcançam-se temperaturas entre 6 e 10°C na parte inferior e de 2 a -2°C na parte superior. No congelador, podem-se alcançar temperaturas entre -1°C e -4°C.” Você compra um produto importado em um empório com as seguintes instruções: “Conservar entre a temperatura mínima de 23ºF e a máxima de 50ºF”. Levando em consideração as informações da EMBRAPA, assinale a alternativa correta: