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1 Exercícios calorimetria 1.Dona Maria do Desespero tem um filho chamado Pedrinho, que apresentava os sintomas característicos da gripe causada pelo vírus H1N1: tosse, dor de garganta, dor nas articulações e suspeita de febre. Para saber a temperatura corporal do filho, pegou seu termômetro digital, entretanto, a pilha do termômetro tinha se esgotado. Como segunda alternativa, resolveu utilizar o termômetro de mercúrio da vovó, porém, constatou que a escala do termômetro tinha se apagado com o tempo, sobrando apenas a temperatura mínima da escala 35 ºC e a temperatura máxima de 42 ºC. Lembrou-se, então, de suas aulas de Termometria do Ensino Médio. Primeiro ela mediu a distância entre as temperaturas mínima e máxima e observou h= 10 cm. Em seguida, colocou o termômetro embaixo do braço do filho, esperou o equilíbrio térmico e, com uma régua, mediu a altura da coluna de mercúrio a partir da temperatura de 35 ºC, ao que encontrou h = 5 cm. Com base no texto, assinale a alternativa CORRETA. a) Pedrinho estava com febre, pois sua temperatura era de 38,5 ºC. b) Pedrinho não estava com febre, pois sua temperatura era de 36,5 ºC. c) Uma variação de 0,7ºC corresponde a um deslocamento de 0,1 cm na coluna de mercúrio. d) Se a altura da coluna de mercúrio fosse h = 2 cm a temperatura correspondente seria de 34ºC. e) Não é possível estabelecer uma relação entre a altura da coluna de mercúrio com a escala termométrica. 2. Responder à questão com base na figura a seguir, na qual um diagrama relaciona o comportamento das temperaturas Celsius T e as quantidades de calor Q recebidas por três substâncias diferentes, A, B e C, todas sujeitas à mesma pressão atmosférica. Com base na figura, podemos afirmar que : a) a substância B possui uma temperatura de fusão mais elevada do que a substância A. b) a substância B é necessariamente água pura. c) a substância B possui uma temperatura de solidificação mais elevada do que a substância A.

2 d) o calor de vaporização da substância B é maior do que o da substância C. e) a fase final da substância A é sólida. 3.Um cubo de gelo, de massa 20 g, se encontra inicialmente a - 20 C. A quantidade de calor que esse gelo necessita para atingir a temperatura de 0 C e derreter totalmente é igual à quantidade de calor que a massa de 100 g de água necessita para ter sua temperatura elevada de 20 C até: a) 26 Cb) 28 Cc) 36 Cd) 38 Ce) 100 C 4. Qual a quantidade de calor necessária para transformar 10g de gelo de 20 ºC em água a 30 ºC.(Dados: L fusão = 80 cal/g; c água = 1 cal/g ºC; c gelo = 0,5 cal/g ºC ). a)100 cal.b)800 cal. c)250 cal. d)1050 cal.e)1200 cal. 5.Qual a quantidade de calor necessárias para vaporizar (vapor a 100 C) 100g de gelo a nível do mar, se a sua temperatura é, inicialmente, igual a -10 C? a) 50kcalb) 72,5kcalc) 90,8kcald) 150kcale) 184kcal 6.Sabendo que uma caixa de fósforos possui em média 40 palitos e que cada um destes palitos, após sua queima total, libera cerca de 85 cal, para podermos fundir totalmente um cubo de gelo de 40g, inicialmente a -10 C, sob pressão normal, simplesmente com a queima de palitos de fósforos, devemos utilizar um mínimo de: a) 8,5 caixas.b) 1 caixa.c) 2 caixas. d) 3,4 caixas. e) 34 caixas. 7.A tabela fornece os valores de massa, calor específico e temperatura de três corpos A, B e C, respectivamente. Supondo que estes corpos são colocados num sistema isolado, qual é a temperatura final de equilíbrio? Corpo Massa (g) C ( cal / g. 0 C) T inicial ( 0 C) A 100,0 1,0 40 B 200,0 2,0 50 C 500,0 0,1 70 a)15 0 C b)25 0 Cc)40 0 C d)50 0 C e)70 0 C 8. O gráfico refere-se ao aquecimento de 50 g de chumbo, inicialmente no estado sólido, sob pressão de 1,0 atmosfera. Do gráfico infere-se que o calor latente de fusão do chumbo vale, em cal/g: a) 0,09 b) 0,9 c) 3 d) 4 e) 6

3 9.A água apresenta um comportamento incomum entre 0 e 4ºC: nesse intervalo de temperatura, enquanto a temperatura diminui, a água se expande, ao contrário do que acontece, em geral, com outras substâncias. Esse comportamento permite a sobrevivência da fauna e flora aquáticas durante o inverno. No gráfico que segue, o volume da substância água é relacionado com a sua temperatura em graus Celsius (ºC). A propósito das informações anteriores, afirma-se: I. Em temperatura ambiente acima de 4ºC, a água no fundo do lago apresentará temperatura mais baixa do que a da superfície. II. Em temperatura ambiente inferior a 0ºC, a água ficará congelada na superfície e líquida em profundidades maiores, pois o gelo da superfície isola termicamente as águas mais profundas. III. Em qualquer temperatura ambiente, a temperatura da água será a mesma em todas as profundidades. A(s) afirmativa(s) correta(s) é/são, apenas, a) I. b) II. c) III. d) I e II. e) II e III. 10.Um recipiente contém 200 g de água a C. Coloca-se nele mais uma certa quantidade de água a 10 0 C até se obter uma temperatura de equilíbrio de 40 0 C. Desprezando-se o calor cedido pelo recipiente e perdas para o ambiente, pode-se afirmar que a massa de água acrescentada, em gramas, é de : a)600 b)500 c)400 d)200 e) Ao nível do mar sob pressão normal a água pura sofre ebulição a 100 º C, ao subir uma montanha de grande altitude podemos afirmar que: a)a temperatura de ebulição permanece constante. b)a temperatura de ebulição aumenta pois a pressão aumenta. c)a temperatura de ebulição diminui pois a pressão aumenta. d)a temperatura de ebulição aumenta pois a pressão diminui.

4 e)a temperatura de ebulição diminui pois a pressão diminui 12.Ao aquecer a água de 0º a 4º graus Celsius é correto afirmar: a) o volume e a densidade aumentam b) o volume e a densidade diminuem c) o volume aumenta e a densidade diminui d) o volume diminui e a densidade aumenta e) ambos ficam constantes 13.Com relação à água e suas mudanças de estado físico, a)a água aumenta de volume ao fundir-se. b)um aumento de pressão provoca um aumento na temperatura de fusão do gelo. c)uma diminuição de pressão provoca uma redução na temperatura de ebulição da água. d)a água só é anormal na ebulição. e)a água não muda de volume na solidificação. 14.A maioria das substâncias, ao se fundirem, aumentam de volume. Para essas substâncias, como a prata por exemplo, um aumento de pressão faz com que a temperatura de fusão se eleve e, antes que se inicie a fusão, é necessário o fornecimento de calor para o seu aquecimento. Considere, agora, a frase com lacunas: Para as substâncias que se contraem ao se fundir, como a água por exemplo,... de pressão faz... a temperatura de fusão,... a passagem de sólido a líquido. Para completar corretamente a frase, as lacunas devem ser preenchidas, respectivamente, por a) redução - aumentar - favorecendo b) redução - diminuir - dificultando c) aumento - aumentar - dificultando d) redução - diminuir - favorecendo e) aumento - diminuir - favorecendo 15.Um ebulidor elétrico aquece 800 g de água de 10ºC para 70ºC em 2minutos. Determine, em watts, a potência média do ebulidor. (Dado:c água = 1 cal/g ºC, 1 caloria = 4 J ). 16.Uma fonte de energia (térmica), de potência constante e igual a 40 cal/s, fornece calor a uma massa sólida de 100 g. O gráfico a seguir mostra a variação de temperatura em função do tempo:

5 a)qual o calor específico no estado sólido? b)qual calor latente de fusão da substância? 17.No estudo do calor surgiram duas teorias: teoria do calor como fluido, onde o calor seria um fluido invisível e muito leve, mais tarde chamado de calórico por Lavoisier e teoria de calor como resultado de movimento, onde o calor seria o resultado do movimento vibratório de partículas das um corpo. Durante todo o tempo que durou a disputa entre as duas teorias, a maioria dos cientistas adotou a teoria do calórico. A polêmica só terminou em meados do século XIX, tendo vencido a teoria cinética. Lembrando-se dos conceitos de temperatura e calor desenvolvidos em sala de aula, analise as afirmativas e coloque V na(s) verdadeira(s) e F na(s) falsa(s). a) ( ) Quando um corpo se aquece, aumenta o tamanho dessas partículas, isto é, aumenta o calor do corpo. b) ( ) Quando um corpo esfria, diminuem as vibrações das partículas, isto é, diminui a temperatura do corpo. c) ( ) Quando o motorista de um veículo aumenta a sua velocidade, podemos afirmar que aumenta a sua energia cinética e, portanto, aumenta a sua temperatura. d) ( ) Calor e temperatura são quantidades de energia, portanto são conceitos idênticos. e) ( ) Não existe variação de temperatura negativa na escala Kelvin. 18.Um calorímetro de capacidade térmica de 40 cal / ºC está com 100g de água no seu interior, ambos a 10 ºC. Um bloco de cobre a temperatura de 50 ºC é introduzido no calorímetro e após alguns minutos é atingida a temperatura de equilíbrio térmico do sistema a 40ºC. Qual a massa inicial do bloco de cobre?(dados: c água = 1 cal/g ºC ; c cobre = 0,1 cal/g ºC) 19.Um corpo de massa 400g, inicialmente no estado sólido, foi aquecido, sua temperatura aumentou e, desta forma, ocorreu mudança de estado físico, conforme ilustra o gráfico a seguir. Determine o calor T( C) Q(kcal)

6 específico no estado gasoso e o calor latente de fusão. a) 0,15cal/g C e 100cal/gb) 0,25cal/g C e 100cal/gc) 0,25cal/g C e 140cal/gd) 0,50cal/g C e 140cal/g e) 0,50cal/g C e 180cal/g 20-Uma pessoa deseja fazer um chá a 80 C, mas só possui 200g de gelo a 0 C e um forno de microondas cuja potência máxima é 800W. Considere que a pessoa está no nível do mar. Usando esse forno sempre na potência máxima, o tempo necessário para a água atingir a temperatura desejada é de: a) 160 s.b) 190 s.c) 200 s.d) 250 s.e) 300 s. GABARITO 1-A 2-D 3-D 4-E5-B 6-B 7-D 8-E 9-D 10-C 11-E 12-D 13-C 14-E W16-a)0,4 cal/g ºC b)40 cal/g17-f,v,f,f,f g19-b20-a

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