O trabalho (estudo) espanta três males: o vício, a pobreza e o tédio.

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1 UNIPAC - CAMPUS TEÓFILO OTONI CURSO: AGRONOMIA DISCIPLINA: FÍSICA I PERÍODO: 2 PROFESSOR: ARNON RIHS. DATA: EXERCÍCIOS AVALIATIVOS EM SALA VALOR: PONTOS Acesse: O trabalho (estudo) espanta três males: o vício, a pobreza e o tédio. 1.Um vaso de latão contém 500g de água a 20ºC. Imerge-se nessa água um bloco de ferro com 200g de massa e temperatura igual a 70ºC. Desprezando o calor absorvido pelo vaso, calcule a temperatura do equilíbrio térmico Dados: calor específico do ferro = 0,114 cal/gºc e calor específico da água = 1,0 cal/gºc. 2.Um corpo cuja massa 800 g é aquecido através de uma fonte, cuja potencia é de 300 cal/min. Sabendo que a variação da temperatura ocorre segundo o gráfico a seguir, determine o calor específico da substancia que constitui o corpo. 3. Um Agrônomo em um situação de campo, precisa aquecer 1 Kg de uma substancia de 10º C a 60 ºC, foram necessários 400 cal. Determine: a) O calor especifico do material b) A sua capacidade térmica

2 4. Segundo as unidades convencionais usadas na Física Nuclear, a energia liberada na bomba lançada sobre a cidade de Hiroshima foi de 15 kton. Através dessa informação um engenheiro ambientalista sabendo que 1kton corresponde a calorias, e considerando que toda a energia liberada pela bomba seja usada para aquecer a água da Lagoa da Pampulha, cujo volume é, aproximadamente, litros, e que a temperatura inicial é de 25ºC, ele indaga a sua turma de alunos a seguinte pergunta. A temperatura final da água da lagoa será em qual temperatura? Dado: Calor específico da água: 1 cal/gºc 5. O gráfico abaixo apresenta a curva de aquecimento de uma substância pura de massa 100 g, inicialmente no estado sólido. Determine para esta substância: a) A temperatura de fusão b) A temperatura de ebulição c) O calor latente de fusão d) O calor latente de vaporização e) O calor específico no estado sólido f) O calor específico no estado líquido g) O calor específico no estado de vapor

3 6. Num experimento, um engenheiro ambientalista inseri num calorímetro 200g de água a 20 C, logo após inseri uma amostra de 50g de um metal a 125 C. Verifica-se que a temperatura de equilíbrio é de 25 C. Qual o calor específico desse metal em cal/g C? 7.Em uma experiência de Termologia, um engenheiro ambientalista analisou a variação da temperatura medida em graus Celsius de 100g de uma substância em função da quantidade de calor fornecido, medida em calorias. Durante o experimento, ele observou que, em uma determinada etapa do processo a substância analisada apresentou mudança de fase sólida para líquida. Para visualizar o experimento, os dados obtidos foram apresentados em um gráfico da temperatura da substância como função da quantidade de calor fornecido. Determine: a. O calor específico da substância na fase líquida e seu calor latente específico de fusão. b. Após a substância atingir a temperatura de 80ºC, cessou-se o fornecimento de calor e adicionou-se à ela 50g de gelo a 0ºC. Supondo que a troca de calor ocorra apenas entre o gelo e a substância, determine a massa de água, fase líquida, em equilíbrio térmico. Dados: Calor latente de fusão do gelo: L = 80cal/g Calor específico da água: c = 1,0cal/(g C)

4 8.Se o convidarem para saborear um belo cozido português, certamente a última coisa que experimentará entre as iguarias do prato será a batata, pois ao ser colocada na boca sempre parecerá mais quente.... Mas será que ela está sempre mais quente, uma vez que todos os componentes do prato foram cozidos juntos e saíram ao mesmo tempo da panela? Sabemos que, ao entrarem em contato, objetos com temperaturas diferentes tendem a trocar calor até ficarem com a mesma temperatura. Parece estranho, não? Uma coisa é certa: ao comer o cozido a chance de você queimar a boca com a batata é muito maior do que com o pedaço de carne. Comprove isso no próximo cozido que tiver oportunidade de comer. (Aníbal Figueiredo. "Física - um outro lado - calor e temperatura." São Paulo. FTD, 1997) Uma batata de 100 g sai direto da geladeira (temperatura interna 6 C) para dentro da panela com 238 g de água (calor específico 1,0 cal/g. C) a 50 C. Depois de algum tempo, quando o equilíbrio térmico é atingido, a temperatura da batata é 40 C. Desprezando a troca de calor com o ambiente, pode-se afirmar corretamente que o calor específico da batata é, em cal/g. C, igual a a. 0,54 b. 0,65 c. 0,70 d. 0,80 e. 0,85 9.Num experimento no laboratório de física, um engenheiro ambientalista inseri um corpo de massa 100g, ao receber 2400 cal varia sua temperatura de 20 C para 60 C, sem variar seu estado de agregação. O calor específico da substância que constitui esse corpo utilizado nesse experimento é: a. 0,2 cal/g. C. b.0,3 cal/g. C. c.0,4 cal/g. C. d.0,6 cal/g. C. e.0,7 cal/g. C.

5 10.Um aquecedor elétrico é mergulhado em um recipiente com água a 10 C e, cinco minutos depois, a água começa a ferver a 100 C. Se o aquecedor não for desligado, toda a água irá evaporar e o aquecedor será danificado. Considerando o momento em que a água começa a ferver, a evaporação de toda a água ocorrerá em um intervalo de tempo de aproximadamente de? Desconsidere perdas de calor para o recipiente, para o ambiente e para o próprio aquecedor. Calor específico da água = 1,0 cal/(g C) Calor de vaporização da água = 540 cal/g a.5 minutos. b.10 minutos. c.12 minutos. d.15 minutos. e. 30 minutos. 11. Um engenheiro ambientalista ao lecionar certa disciplina, juntamente com seus alunos em uma visita técnica, faz uma simulação de resultados através da analise de radiação solar em uma lago, onde este lago tem 40m 2 de área contém água com uma profundidade de 1,0m. Se a potência absorvida da radiação solar, por unidade de área, for igual a 836W/m 2, o tempo de exposição necessário para aumentar a temperatura da água de 17 C a 19 C será em segundos aproximadamente: a. 100 b c d e Uma fonte de energia (térmica), de potência constante e igual a 20cal/s, fornece calor a uma massa sólida de 100 g. O gráfico a seguir mostra a variação de temperatura em função do tempo: Marque a alternativa correta: a) O calor latente de fusão da substância é de 200 cal/g. b) A temperatura de fusão é de 150 C. c) O calor específico no estado sólido é de 0,1 cal/g C. d) O calor latente de fusão é de 20 cal/g.

6 13.No laboratório de física um engenheiro ambientalista em um certo experimento conta com a quantidade de 1,5 kg de certa substância inicialmente na fase sólida, à temperatura de -20 C. Em um processo a pressão constante de 1,0 atm, ela é levada à fase líquida a 86 C. A potência necessária nessa transformação foi de 1,5 kj/s. O gráfico na figura mostra a temperatura de cada etapa em função do tempo. Calcule: a. O calor latente de fusão L(f). b. O calor necessário para elevar a temperatura de 1,5kg dessa substância de 0 a 86 C. 14. O gráfico abaixo ilustra o comportamento dos dados obtidos no aquecimento de uma certa quantidade de gelo. Analisando a variação da temperatura em relação à variação na quantidade de calor, assinale a alternativa correta. a) No trecho AB, o gelo está mudando de fase. b) No trecho BC, o gelo está em repouso. c) No trecho CD, ocorre uma liberação de calor latente. d) No trecho DE, há uma mudança de fase. e) No trecho EF, o gelo está derretendo.

7 15. No laboratório de ciências o professor de física têm em mãos para realizar um experimento juntamente com seus alunos de engenharia ambiental, um cubo de gelo de massa 400g à temperatura de -15 C. Com uma certa fonte de calor, o professor quer aquecer essa massa de gelo em vapor d água a 140 C. Qual a quantidade de calor que será transferida para a massa de gelo alcançar essa temperatura? b. Faço o gráfico da quantidade de Temperatura X Quantidade de calor do experimento acima. São dados: calor específico do gelo = 0,5cal/g. C; calor especifico da água líquida = 1cal/g. C; calor especifico do vapor d`água = 0,48cal/g. C; calor especifico de fusão do gelo= 80cal/g; calor de vaporização da água = 540cal/g.

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