Somos Físicos: Simulado Calorimetria

Calorimetria I

1. (U.F.Santa Maria-RS) Calor é uma: 
a) forma de energia transferida devido à diferença de temperatura. 
b) medida da energia interna de um corpo. 
c) forma de energia atribuída aos corpos quentes. 
d) forma de energia inexistente nos corpos frios. 
e) n.r.a 

2. (F.M.ABC-SP) Dois corpos sólidos receberam a mesma quantidade de calor e sofreram o mesmo aumento de temperatura. Podemos concluir que os corpos têm mesmo(a): 
a) massa. 
b) densidade. 
c) capacidade térmica. 
d) calor específico. 
e) coeficiente de dilatação. 

3. (UFRS) A quantidade de calor necessária, em média, para elevar de 1o C a temperatura de 1 g de uma substância é igual, numericamente, à grandeza: 
a) capacidade térmica. 
b) equivalente térmico. 
c) calor de fusão. 
d) calor latente. 
e) calor específico. 

4. (FEI-SP) Quando dois corpos de tamanhos diferentes estão em contato e em equilíbrio térmico, e ambos isolados do meio ambiente, pode-se dizer que: 
a) o corpo maior é o mais quente. 
b) o corpo menor é o mais quente. 
c) o corpo maior cede calor para o corpo menor. 
d) não há troca de calor entre os corpos. 
e) o corpo menor cede calor para o corpo maior. 

5. (UFRS) Para que dois corpos possam trocar calor é necessário que: 
I. estejam a diferentes temperaturas. 
II. tenham massas diferentes. 
III. exista um meio condutor de calor entre eles. 
Quais são as afirmativas corretas? 
a) Apenas I e III. 
b) Apenas I. 
c) Apenas I e II. 
d) Apenas II. 

Calorimetria II

1) (Fuvest-SP) Um atleta envolve sua perna com uma bolsa de água quente contendo 600 g de água à temperatura inicial de 90 °C, Após 4 h ele observa que a temperatura da água é de 42 °C, A perda média de energia da água por unidade de tempo é: (Dado: c = 1,0 cal/g °C.)
Pela fórmula do calor sensível : 

Q=m.c.Δt 

Q= calor 
m= massa 
c = calor especifico 
Δt = Variação de temperatura ( Tf-To) 

Q=600.1.(42-90) 

Q= -28.800cal 

O negativo indica que a água perdeu calor. 

Ele perdeu essa quantidade de calor em 4h ( 14.400s) , em 1s perderá : 

28.800 ----------- 14.400s 
x ----------- 1s 

x = 28.800/14.400 

x= 2cal 

Portanto a perda média vale 2 cal/s 

2) (PUCSP) a experiencia de James P. Joule determinou que é necessario transformar aproximadamente 4,2 J de energia para se obter 1 cal. numa experiencia similar, deixava-se cair um corpo de massa de 50 kg, 30 vezes de certa altura. o corpo estava preso a uma corda, de tal maneira que, durante a sua queda, um sistema de pás era acionado, entranso em rotaçao e agitando 500 gramas de agua contida num recipiente isolado termicamente. o corpo caía com velocidade praticamente constante. constatava-se, atraves de um termometro adaptado ao aparelho, uma elevaçao total na temperatura da agua de 14 graus. determine a energia potencial total perdida pelo corpo e a altura de que estava caindo. despreze os atritos nas polias, nos eixos e no ar. 
(dados: calor especifico da agua: c = 1 cal/g.ºC e g = 9,8 m/s²)Toda a energia potencial gravitacional foi convertida em calor , por isso devemos descobrir a quantidade de calor que foi cedido a água. 

Pela fórmula do calor sensível: 

Q=m.c.Δt 

Q=500.1.14 

Q=7000cal 

Ou seja após o corpo despencar 30x , cedeu a água 7000cal 

Para converter em Joules: 

7000 x 4,2 = 29400 J 

Resposta : Perda total de energia gravitacional : 7000 cal ou 29400J

3)(Fesp–PE) Um calorímetro de alumínio de 200g (c = 0,22 cal/g.ºC) contém 120g de água a 96°C. A massa de alumínio a 10ºC que deve ser introduzida no calorímetro para resfriar o conjunto a 90ºC é: 

a) 56g 
b) 28g 
c) 5,6g 
d) 112g 
e) 41 g

Dados: 

Calorímetro: 
m = 200g 
c = 0,22 cal/g.ºC 
To = 96°C 
Tf = 90°C 
ΔT = Tf – To = -6°C 

Água: 
m = 120g 
c =1 cal/g.ºC 
To = 96°C 
Tf = 90°C 
ΔT = Tf – To = -6°C 

Bloco de alumínio: 
m = m 
c = 0,22 cal/g.ºC 
To = 10°C 
Tf = 90°C 
ΔT = Tf – To = 80°C 

No equilíbrio térmico: 

ΣQ = 0 (Q = mcΔT) 

200. 0,22 . (-6) + 120 . 1. (-6) + m.0,22.80 = 0 

-264 –720 + 17,6m = 0 

17,6 m = 264 + 720 

17,6m = 984 

m = 984 / 17,6 

4) (Cesgranrio-RJ) Numa casa de praia, deseja-­se aquecer 1,0 litro de água, num recipiente termicamente isolado, por meio de um aquecedor elétrico de 420 W. A água foi introduzida no recipiente a 10 °C. Sabendo-se que o calor específico da água é igual a 4,2 . 10³ J/kg °C, o tempo necessário para a água começar a ferver será aproximadamente de:

P = 420 W 
c = 4,2 . 10^3 J/kg ºC 
V = 1 L 
To = 10 ºC 
Tf = 100 ºC (a água precisa ferver) 

Como a densidade da água é 1 g/mL 
d = m/V 
1 g/mL = m / 1000 mL 
m = 1000 g = 1 kg 

Q = m.c.T 
Q = 1 kg . 4,2 . 10^3 J/kg ºC . (100 ºC - 10 ºC) 
Q = 378 000 J 

P = Q / t 
420 W = 378 000 J / t 
t = 900 s ou 15 minutos 

5) Se, por economia, abaixarmos o fogo sob uma panela de pressão logo que se inicia a saída de vapor pela válvula, de forma simplesmente a manter a fervura, o tempo de cozimento:

a) será maior porque a panela “esfria”. 
b) será menor, pois diminui a perda de água. 
c) será maior, pois a pressão diminui. 
d) será maior, pois a evaporação diminui. 
e) não será alterado, pois a temperatura não varia.

Letra E:A temperatura se mantém igual porque, apesar de a fonte de calor ter diminuído, após a fervura o interior da panela está sob uma pressão muito maior do que antes da fervura. 

Como aumento de pressão gera aumento de temperatura este compensa a diminuição da fonte de calor e a temperatura se mantém igual.