Recuperação 2ºBimestre

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1 Recuperação ºBiestre Professor: LUTIANO Tura: Ano DATA: 6/ 06 / 017 LISTA CONTEÚDO: CALOR SENSÍVEL E CALOR LATENTE 1. (Pucrj 017) Dois blocos etálicos idênticos de 1kg estão colocados e u recipiente e isolados do eio abiente. a) 0,06 W b) 0,10 W c) 0,14 W d) 0,18 W e) 0, W Se u dos blocos te a teperatura inicial de 50 C, e o segundo a teperatura de 100 C, qual será a teperatura de equilíbrio, e C, dos dois blocos? a) 75 b) 70 c) 65 d) 60 e) 55. (Upf 017) Qual a quantidade de calor que deveos fornecer a 00 g de gelo a 0 C para transforar e água a 50 C? (Considere: C 0,5 cal (g C); C 1cal (gc); L 80cal g) gelo água fusão a) 8 kcal. b) 6 kcal. c) 16 kcal. d) 1 kcal. e) 18 kcal. 4. (Unigranrio - Medicina 017) Duas aostras de assas iguais, ua de ferro e ua de aluínio, recebe a esa quantidade de calor Q. Sabendo que o calor específico do ferro vale 0,11cal g C, que o calor específico do aluínio vale 0, cal g C e que a teperatura da aostra do ferro se elevou e 00 C após receber a quantidade de calor Q, qual foi a variação da teperatura da aostra de aluínio após receber a esa quantidade de calor Q? a) 50 C b) 100 C c) 150 C d) 00 C e) 50 C 5. (Uerj 017) O gráfico abaixo indica o coportaento térico de 10 g de ua substância que, ao receber calor de ua fonte, passa integralente da fase sólida para a fase líquida.. (Fuvest 017) No início do século XX, Pierre Curie e colaboradores, e ua experiência para deterinar características do recé-descoberto eleento quíico rádio, colocara ua pequena quantidade desse aterial e u caloríetro e verificara que 1,0 graa de água líquida ia do ponto de congelaento ao ponto de ebulição e ua hora. A potência édia liberada pelo rádio nesse período de tepo foi, aproxiadaente, Note e adote: - Calor específico da água: 1cal (g C) - 1cal 4 J - Teperatura de congelaento da água: 0 C - Teperatura de ebulição da água: 100 C - Considere que toda a energia eitida pelo rádio foi absorvida pela água e epregada exclusivaente para elevar sua teperatura. O calor latente de fusão dessa substância, e cal g, é igual a: a) 70 b) 80 c) 90 d) 100

2 6. (Eear 017) U estudante irá realizar u experiento de física e precisará de 500 g de água a 0 C. Acontece que ele te disponível soente u bloco de gelo de assa igual a 500 g e terá que transforá-lo e água. Considerando o sistea isolado, a quantidade de calor, e cal, necessária para que o gelo derreta será: Dados: calor de fusão do gelo 80 cal g C a) 40 b) 400 c) d) (Ufjf-pis 017) O gráfico abaixo ostra a variação da teperatura de u corpo de 0 g e função da quantidade de calor a ele fornecida. Durante o processo, o corpo sofre ua transição de fase, passando do estado sólido para o estado líquido. Adote 1cal 4 J 1 chefe de cozinha a) 4. b) 8. c) 10. d) 80. e) 10. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Adote os seguintes valores quando necessário: Módulo da aceleração da gravidade 1 quilograa-força (kgf) 10 N 1cal 4 J 1cv 740 W 1 tonelada 10 kg 5 1at 110 N (g) 10 s 9. (Pucsp 017) Ua xícara conté 0 L de café a 60 C. Qual a quantidade, e L, de leite frio, cuja teperatura é de 10 C, que deveos despejar nessa xícara para obteros ua istura de café co leite a 40 C? Considere as trocas de calor apenas entre o café e o leite, seus calores específicos iguais e suas densidades iguais a 1g c. Assinale a alternativa CORRETA: a) a fusão do corpo ocorrerá a 100 C se a sua assa for de 40 g. b) o calor latente de fusão do corpo é de 10 cal g. c) a 100 C, será iniciada, necessariaente, ua nova transição de fase. d) o calor latente de fusão do corpo é de 5 cal g. e) a fusão do corpo ocorrerá a 50 C soente se sua assa for de 40 g. 8. (Puccap 017) U 1 chef de cuisine precisa transforar 10 g de gelo a 0 C e água a 40 C e 10 inutos. Para isto utiliza ua resistência elétrica percorrida por ua corrente elétrica que fornecerá calor para o gelo. Supondo-se que todo calor fornecido pela resistência seja absorvido pelo gelo e desprezando-se perdas de calor para o eio abiente e para o frasco que conté o gelo, a potência desta resistência deve ser, e watts, no ínio, igual a: Dados da água: Calor específico no estado sólido: 0,50 cal g C Calor específico no estado líquido: 1,0 cal g C Calor latente de fusão do gelo: 80 cal g a) 15 b) 0 c) 5 d) (Efo 017) E u dia uito quente, e que a teperatura abiente era de 0 C, Sr. Aldeir pegou u copo co volue de 194 c de suco à teperatura abiente e ergulhou nele dois cubos de gelo de assa 15 g cada. O gelo estava a 4 C e fundiu-se por copleto. Supondo que o suco te o eso calor específico e densidade que a água e que a troca de calor ocorra soente entre o gelo e suco, qual a teperatura final do suco do Sr. Aldeir? Assinale a alternativa CORRETA. Dados: cágua 1,0 cal g C; cgelo 0,5 cal g C e Lgelo 80 cal g. a) 0 C b) C c) 1 C d) 15 C e) 6 C

3 11. (Fac. Albert Einstein - Medicin 017) Sabe-se que u líquido possui calor específico igual a 0,58 cal g C. Co o intuito de descobrir o valor de seu calor latente de vaporização, foi realizado u experiento onde o líquido foi aquecido por eio de ua fonte de potência unifore, até sua total vaporização, obtendo-se o gráfico abaixo. O valor obtido para o calor latente de vaporização do líquido, e cal g, está ais próxio de: 1. (Efo 017) U painel coletor de energia solar para aqueciento residencial de água, co 60% de eficiência, te superfície coletora co área útil de 0. A água circula e tubos fixados sob a superfície coletora. Suponha que a intensidade da energia solar incidente seja de,0 10 w e que a vazão de supriento de água aquecida seja de 6,0 litros por inuto. Assinale a opção que indica aproxiadaente a variação da teperatura da água. a) 100 b) 00 c) 540 d) (Ene ª aplicação 016) Nu dia e que a teperatura abiente é de 7 C, ua pessoa, co essa esa teperatura corporal, repousa à sobra. Para regular sua teperatura corporal e antê-la constante, a pessoa libera calor através da evaporação do suor. Considere que a potência necessária para anter seu etaboliso é 10 W e que, nessas condições, 0% dessa energia é dissipada pelo suor, cujo calor de vaporização é igual ao da água (540 cal g). Utilize 1 cal igual a 4 J. Após duas horas nessa situação, que quantidade de água essa pessoa deve ingerir para repor a perda pela transpiração? a) 0,08 g b) 0,44 g c) 1,0 g d) 1,80 g e) 80,0 g Dados: cágua a) 1, C b),7 C c) 7, C d) 45,6 C e) 57,1 C 1,0 cal g C e 1cal 4, J. 14. (Upf 017) U sistea de aqueciento elétrico residencial, de potência noinal P, precisa de 10 inutos para elevar a teperatura de u volue de água de 0,0 de 0 C para 50 C. Considerando que o calor específico da água é de 1cal (g C), podeos afirar que a potência do aquecedor, e W, é de aproxiadaente: (Considere a densidade da água igual a kg e que 1 cal 4, J) a) 1.50 b) c) 4.00 d) e) (G1 - ifsul 016) Dentro de u caloríetro que conté 4 litros de água a 15 C, coloca-se 600 g de gelo a 0 C e deixa-se atingir o equilíbrio térico. Considerando que o calor específico da água é 1cal g C, o calor latente de fusão do gelo é 80 cal g e a assa específica da água, 1kg L; a teperatura aproxiada do equilíbrio térico será a),6 C b),6 C c) C d) C

4 RESPOSTAS Resposta da questão 1: Q1Q 0 c Δθ1 c Δθ 0 Coo os dois blocos são idênticos, tanto a assa, coo o calor específico são os esos, logo: Δθ1Δθ 0 ( θe 50) 1 ( θe 100) 0 θe 150 θe 75C Resposta da questão : Q Qgelo Qfusão Qágua Q cg ΔTg Lf ca ΔTa Considerando que o calor sensível recebido por abos os corpos de ferro (1) e aluínio () fora iguais, então: Q Q 1 E sabendo que: Q c ΔT Então, c ΔT c ΔT Coo as assas são iguais: 1 c 1 ΔT 1 c Δ T Finalente: c1δt1 0,11cal gc 00 C ΔT ΔT ΔT 100 C c 0, cal gc Resposta da questão 5: Q Q L L L L 70 cal g 10 Resposta da questão 6: Q L Q Q cal Resposta da questão 7: Falsa. O gráfico nos ostra que a fusão acontece à 50 C, e essa teperatura independe da assa do Q 00 0, cal Q 8 kcal aterial. Q Falsa. O calor latente de fusão L é dado por: L, Resposta da questão : [C] onde Q é a quantidade de calor usado na fusão e é a assa do aterial. Q c Δθ c Δθ 1, Q cal cal P c Δθ P LP 0,14 W. L L 5 Q P g g [C] Falsa. A 100 C não é possível definir se há ais ua udança de fase, pois deveria, para tanto, haver Resposta da questão 4: ua variação da inclinação da curva. Verdade. Rever o cálculo da alternativa b). [E] Falsa. Confore a alternativa a), a teperatura de fusão não depende da assa. Resposta da questão 8: Q1 L Q Q1 800 cal Q c ΔΘ Q 10 1 (40 0) Q 400 cal Qt Q1 Q Qt 1.00 cal Qt J Q P P P 8 J s P 8 W Resposta da questão 9: Resposta da questão 10: Dados: suco csuco cágua 1,0 cal g C; V 194c ; gelo Lgelo 80 cal g. 15 0g; cgelo 0,5 cal g C e Se a densidade do suco é igual à da água, então a assa de suco é suco 194 g. 1g c, 4

5 Fazendo o balanço térico: Q Q Q Q 0 suco gelo fusão água Δ Δ Δ c T c T L c T 0 suco gelo gelo água T 0 0 0, T T T 0 4 T.60 T 15 C. Resposta da questão 11: Q c Δθ P1 P1 1 Q L P P P1 P c Δθ L cδθ L 1 1 0,58 (78 0) (54 10) L L 00 cal g 10 Resposta da questão 1: [E] A potência utilizada na evaporação da água é 0% da potência total necessária para anter o etaboliso. P 0% P 0, 10 P 4 W. U T U Teos que: , Δθ 60 Δθ 57,1 C Resposta da questão 14: [C] Dados: 10 in 600 s; c 1cal g C 4, J g C; Δθ C da kg ; V 0,0. A assa de água aquecida é: d V ,0 0 kg g. a Cobinando a definição de potência co a equação fundaental da calorietria: Q P Q P c Δθ , 0 P c Δθ P P 4.00 W. 600 Q c Δθ Resposta da questão 15: Coo a densidade da água é 1kg L, o volue de 4 litros de água corresponde a ua assa de 4kg ou 4.000g. água 1 fusão água 1 água F água T T T T 0 Q Q Q 0 c T 15 L c T T 10 T,6 C. O calor latente de vaporização é: cal J J L L.160. g cal g Cobinando as expressões da potência e do calor latente: Q P P U Q L L P U U 80g. L.160 Resposta da questão 1: [E] Cálculo da potência útil: W P , W A quantidade de calor trocada é dada por: Q c Δθ 1 4, Δθ Substituindo esse resultado na equação abaixo, ve: Q P 4, Δθ Coo: 6 kg 6 in 60 s 5