2) No verão, os termômetros da cidade do Rio de Janeiro acusam temperaturas de até 40ºC. Qual o valor dessa temperatura na escala Kelvin?

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1 TERMOMETRIA 1) (UESC-BA) Na embalagem de um produto existe a seguinte recomendação: Manter a 4 C. Num país em que se usa a escala Fahrenheit, a temperatura corresponde à recomendada é. 2) No verão, os termômetros da cidade do Rio de Janeiro acusam temperaturas de até 40ºC. Qual o valor dessa temperatura na escala Kelvin? 3) (ITA) O verão de 1994 foi particularmente quente nos Estados Unidos da América. A diferença entre a máxima temperatura do verão e a mínima do inverno anterior foi de 60ºC. Qual o valor desta diferença na escala Fahrenheit? a. a) 33ºF b) 60ºF c) 92ºF d) 108ºF e) 140ºF 4) Uma certa massa de gás perfeito sofre uma transformação isobárica e sua temperatura varia de 293K para 543K. A variação da temperatura do gás, nessa transformação, medida na escala Fahrenheit, foi de: a) 250 b) 273 c) 300 d) 385 e) 450 5) A temperatura de determinada substância é 50 F. A temperatura absoluta dessa substância, em kelvins, é a) 343 b) 323 c) 310 d) 283 e) 273 6) Quando se deseja realizar experimentos a baixas temperaturas, é muito comum a utilização de nitrogênio líquido como refrigerante, pois seu ponto normal de ebulição é de ºC. Na escala Kelvin, esta temperatura vale: a) 77 K b) 100 K c) 196 K d) 273 K e) 469 K 7) Uma pessoa mediu a temperatura de seu corpo, utilizando-se de um termômetro graduado na escala Fahrenheit, e encontrou o valor 97,7 o F. Essa temperatura, na escala Celsius, corresponde a: a) 36,5 o C b) 37,0 o C c) 37,5 o C d) 38,0 o C e) 38,5 o C 8) Calor é: a. sinônimo de temperatura. b. uma forma de energia transferida devido à diferença de temperatura. c. uma forma de energia atribuída aos corpos quentes. d. uma forma de energia inexistente nos corpos frios. e. uma medida da energia interna de um corpo. 9) Dois corpos diferentes entram em contato. Até que se estabeleça o equilíbrio térmico entre eles, o calor passa: a. do corpo de maior capacidade térmica para o corpo de menor capacidade térmica. b. do corpo sólido para o corpo líquido c. do corpo de maior temperatura para o corpo de menor temperatura. d. do corpo de menor calor específico para o corpo de maior calor específico. e. do corpo de maior massa para o corpo de menor massa. 10) (Ufac) A temperatura de um corpo é medida simultaneamente nas escalas Celsius e Fahrenheit. Como resultado, a temperatura na escala Celsius é o dobro da outra. Qual o valor aproximado da temperatura do corpo na escala Fahrenheit? Resp: -12,3 F 11) Numa cidade da Europa, no decorrer de um ano, a temperatura mais baixa no inverno foi 23 o F e a mais alta no verão foi 86 o F. A variação da temperatura, em graus Celsius, ocorrida nesse período, naquela cidade, foi: a) 28,0 o C b) 50,4 o C c) 35,0 o C d) 63,0 o C e) 40,0 o C 12) Um viajante, ao desembarcar no aeroporto de Londres, observou que o valor da temperatura do ambiente na escala Fahrenheit é o quíntuplo do valor da temperatura na escala Celsius. Esta temperatura é de: a) 5 C b) 10 C c) 15 C d) 20 C e) 25 C 13) Quando podemos dizer que um dois corpos estão em equilíbrio térmico? 14) Um doente está com febre de 42 o C. Qual sua temperatura expressa na escala Kelvin? 15) A temperatura normal de funcionamento do motor de um automóvel é 90ºC. Determine essa temperatura em Graus Fahrenheit. a) 90ºF b) 180ºF c) 194ºF d) 216ºF e) 32ºF 16) Explique por que um termômetro clínico precisa ficar algum tempo em contato com a pessoa para medir sua temperatura. 1

2 17) (Unesp 2003) Uma panela com água é aquecida de 25 C para 80 C. A variação de temperatura sofrida pela panela com água, nas escalas Kelvin e Fahrenheit, foi de a) 32 K e 105 F. b) 55 K e 99 F. c) 57 K e 105 F. d) 99 K e 105 F. e) 105 K e 32 F. 18) (Uel 2001) Quando Fahrenheit definiu a escala termométrica que hoje leva o seu nome, o primeiro ponto fixo definido por ele, o 0 F, correspondia à temperatura obtida ao se misturar uma porção de cloreto de amônia com três porções de neve, à pressão de 1atm. Qual é esta temperatura na escala Celsius? a. a) 32 C b) -273 C c) 37,7 C d) 212 C e) -17,7 C 19) Um corpo se encontra à temperatura de 27 o C. Determine o valor dessa temperatura na escala Kelvin. 20) Uma pessoa tirou sua temperatura com um termômetro graduado na escala Kelvin e encontrou 312 K. Qual o valor de sua temperatura na escala Celsius? 21) Um gás solidifica-se na temperatura de 25 K. Qual o valor desse ponto de solidificação na escala Celsius? 22) O que você entende por "zero absoluto"? Qual o valor desta temperatura na escala Celsius? 23) Um líquido está a uma temperatura de 59 o F. Qual é esta temperatura na escala Kelvin? 24) A temperatura de ebulição de uma substância é 88 K. Quanto vale esta temperatura na escala Fahrenheit? 25) No Rio de Janeiro, a temperatura ambiente chegou a atingir, no verão de 1998, o valor de 49 o C. Qual seria o valor dessa temperatura, se lida num termômetro na escala Fahrenheit? 26) Em certo dia do mês de maio, na cidade de São Paulo, a temperatura variou entre a mínima de 15ºC e a máxima de 30º. Qual foi a variação máxima de temperatura ocorrida nesse dia, expressa na escala CELSIUS e na escala KELVIN? 27) Num hospital, a enfermeira verificou que a temperatura de um paciente variou de 41 C para 36 C. De quanto foi essa variação na escala Fahrenheit? 28) (IMES-SP) Uma variação de 20 C corresponde a uma variação de: a. a)18 F b) 36 F c)77 F d) 20 F e) 40 F 29) Uma pessoa segura uma xícara de café quente nas mãos e outra segura um copo com água gelada. Qual o sentido da transmissão de calor em cada caso? Justifique. 30) O que é um termômetro? Em que se baseia um termômetro? 31) Um termômetro foi graduado segundo uma escala arbitrária X, de tal forma que as temperaturas 10ºX e 80ºX correspondem a 0ºC e 100ºC, respectivamente. a) Determine a equação termométrica entre as escalas. b) Qual a temperatura em X que corresponde a 50ºC. 32) Uma escala termométrica E adota os valores 10ºE para o ponto de gelo e 240ºE para o ponto de vapor. a) Determine a equação termométrica entre as escalas b)qual a indicação que na escala E corresponde a 30ºC? 2

3 DILATAÇÃO TÉRMICA substância coeficiente de dilatação linear ( o C -1 ) aço 11x10-6 água 69x10-6 álcool 333,67x10-6 cobre 16,8x10-6 ferro 11,4x10-6 madeira 30x10-6 mercúrio 60,67x10-6 ouro 14,3x10-6 prata 18,8x10-6 vidro comum 9x10-6 OBS: Quanto menor o coeficiente de dilatação térmica de um corpo, menor será sua dilatação térmica. Exemplo: O pyrex tem maior resistência ao choque térmico do que o vidro comum por apresentar menor coeficiente de dilatação térmica. l pyrex < l vidro comum α pyrex < α vidro comum vidro pirex 3,2x ) (Olimpíada Paulista de Física) É muito comum acontecer de, quando copos iguais são empilhados, colocando-se um dentro do outro, dois deles ficarem emperrados, tornando-se difícil separá-los. Considerando o efeito da dilatação térmica, pode-se afirmar que é possível retirar um copo de dentro do outro se: a)os copos emperrados forem mergulhados em água bem quente. b) no copo interno for despejada água quente e o copo externo for mergulhado em água bem fria. c) os copos emperrados forem mergulhados em água bem fria. d) no copo interno for despejada água fria e o copo externo for mergulhado em água bem quente. e) não é possível separar os dois copos emperrados considerando o efeito de dilatação térmica. 34) (Uepg ) A respeito da dilatação térmica, fenômeno de expansão e contração que ocorre nas substâncias quando há variação de sua temperatura, assinale o que for correto. (a) A variação do volume de uma substância é inversamente proporcional ao produto entre seu volume inicial e a variação de temperatura. (b) Em corpos que têm apenas duas dimensões, ocorre dilatação linear. (c) Se uma placa que contém um orifício sofrer um aumento em sua temperatura, as dimensões do orifício aumentarão. 35) (UECE) O coeficiente de dilatação linear do ferro é 0,6 x 10-5 C -1.O valor do coeficiente de dilatação superficial é: 36) O coeficiente de dilatação volumétrica do ferro é 2,4 x 10-5 C -1.O valor do coeficiente de dilatação superficial é: 37) (Ufmg 95) Duas lâminas de metais diferentes, M e N, são unidas rigidamente. Ao se aquecer o conjunto até uma certa temperatura, esse se deforma, conforme mostra a figura a seguir. Com base na deformação observada, pode-se concluir que a. a capacidade térmica do metal M é maior do que a capacidade térmica do metal N. b. a condutividade térmica do metal M é maior do que a condutividade térmica do metal N. c. a quantidade de calor absorvida pelo metal M é maior do que a quantidade de calor absorvida pelo metal N. d. o calor específico do metal M é maior do que o calor específico do metal N. e. o coeficiente de dilatação linear do metal M é maior do que o coeficiente de dilatação linear do metal N. 3

4 38) (ITA-SP) O vidro pirex apresenta maior resistência ao choque térmico do que o vidro comum porque: a) possui alto coeficiente de rigidez. b) tem baixo coeficiente de dilatação térmica. c) tem alto coeficiente de dilatação térmica. d) tem alto calor específico. e) é mais maleável que o vidro comum. 39) (Ufmg 97) O coeficiente de dilatação térmica do alumínio (Al) é, aproximadamente, duas vezes o coeficiente de dilatação térmica do ferro (Fe). A figura mostra duas peças onde um anel feito de um desses metais envolve um disco feito do outro. Á temperatura ambiente, os discos estão presos aos anéis. 40) Se as duas peças forem aquecidas uniformemente, é correto afirmar que a) apenas o disco de Al se soltará do anel de Fe. b) apenas o disco de Fe se soltará do anel de Al. c) os dois discos se soltarão dos respectivos anéis. d) os discos não se soltarão dos anéis. 41) (Ufmg 2006) João, chefe de uma oficina mecânica, precisa encaixar um eixo de aço em um anel de latão, como mostrado nesta figura: À temperatura ambiente, o diâmetro do eixo é maior que o do orifício do anel. Sabe-se que o coeficiente de dilatação térmica do latão é maior que o do aço. Diante disso, são sugeridos a João alguns procedimentos, descritos nas alternativas a seguir, para encaixar o eixo no anel. Assinale a alternativa que apresenta um procedimento que NÃO permite esse encaixe. a)resfriar apenas o eixo. b) Aquecer apenas o anel. c) Resfriar o eixo e o anel. d) Aquecer o eixo e o anel. 42) Uma porca está muito apertada no parafuso. O que você deve fazer para afrouxá-la? 43) O que é dilatação térmica? 44) Quantas dimensões são levadas em conta na dilatação térmica: linear: superficial: volumétrica: 45) Explique por que a tampa metálica dos vidros de conserva é facilmente retirada quando aquecida? 46) Por que ocorre o fenômeno da dilatação dos corpos quando a temperatura varia? 47) O que são lâminas bimetálicas? Cite pelo menos duas aplicações. 48) Por que os cabos de fios telefônicos ou de luz ficam mais encurvados nos dias quentes? Atividade de física Se for necessário buscar na biblioteca livro de física vol 2. Atenção alunos: Todas as questões devem conter no mínimo 2 linhas de justificativa. 1) Por que os objetos aumentam de tamanho quando aquecidos? 2) (PUC-SP) A tampa de zinco de um frasco de vidro agarrou no gargalo de rosca externa e não foi possível soltá-la. Sendo os coeficientes de dilatação linear do zinco e do vidro, respectivamente, iguais a ºC -1 e 8, ºC -1, como proceder? 3) Justifique sua resposta. Temos à disposição um caldeirão com água quente e outro com água gelada. 4) Tem-se uma placa que apresenta um orifício no meio aquecendo-se esta placa, o orifício também irá aumentar de tamanho. Justifique. 5) As rolhas de vidro, de frascos, também de vidro, costumam ajustar-se ao gargalo, impedindo que o frasco seja aberto. Consegue-se retirar a rolha aquecendo-se apenas o gargalo do recipiente. Explique. 6) Por que os fios de alta tensão de uma rede elétrica, instalados entre dois postes nas ruas, ficam menos esticados no verão que no inverno? Justifique. 7) Por que os objetos aumentam de tamanho quando aquecidos? 8) (PUC-SP) A tampa de zinco de um frasco de vidro agarrou no gargalo de rosca externa e não foi possível soltá-la. Sendo os coeficientes de dilatação linear do zinco e do vidro, respectivamente, iguais a ºC -1 e 8, ºC -1, como proceder? 4

5 9) Justifique sua resposta. Temos à disposição um caldeirão com água quente e outro com água gelada. 10) Tem-se uma placa que apresenta um orifício no meio aquecendo-se esta placa, o orifício também irá aumentar de tamanho. Justifique. 11) As rolhas de vidro, de frascos, também de vidro, costumam ajustar-se ao gargalo, impedindo que o frasco seja aberto. Consegue-se retirar a rolha aquecendo-se apenas o gargalo do recipiente. Explique. 12) Por que os fios de alta tensão de uma rede elétrica, instalados entre dois postes nas ruas, ficam menos esticados no verão que no inverno? Justifique. 13) a) Explique por que um copo de vidro comum provavelmente se quebrará se você o encher parcialmente com água fervendo? b) Por que enchendo um copo de vidro comum completamente,com água fervendo, há menos probabilidade de quebrar o copo? c) Porque se o vidro for pirex ele não se quebrara? 14) O que é dilatação térmica? 15) Aquecendo-se um sólido, suas moléculas: a. nada sofrem; b) vibram menos; c) se aproximam; d) vibram mais e se afastam 16) A distância entre dois pedaços de trilhos consecutivos em uma estrada de ferro é: a)menor no inverno; b) praticamente constante; c) maior no inverno; d) maior no verão. 17) Um parafuso deve se ajustar numa porca à temperatura de 20 o C. No entanto, verifica-se que a porca é pequena para receber o parafuso. Que procedimentos podem permitir que o parafuso entre na porca? 18) Ao colocar um fio de cobre entre dois postes, num dia de verão, um eletricista deve: deixá-lo muito esticado; b) deixá-lo pouco esticado; c) é indiferente se pouco ou muito esticado 1- Transforme: a. a) 20 Kcal em J b) J em cal CALORIMETRIA EXERCICIOS DE APLICAÇÃO 2- - Uma peça de ferro de 50 g tem temperatura de 10 o C. Qual é o calor necessário para aquecê-la até 80 o C? (calor específico do ferro: c = 0,11 cal/ g. o C ) 3- -.Um corpo de massa 50 gramas recebe 300 calorias e sua temperatura sobe de 10 o C até 30 o C. Determine o calor específico da substância que o constitui O calor específico de determinada substância é igual a 0,50 cal/ºc. Para que a temperatura de 10 g dessa substância varie 10ºC, é preciso que haja absorção de quantas calorias? 5- - Qual a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 2,0 litros de água de 20ºC para 45ºC Determinar o calor específico de uma substância, sabendo que 100 g dela necessita 10 Kcal para elevar sua temperatura de 30ºC para 40ºC O gráfico ao lado representa a variação de temperatura sofrida por 200 g de uma substância em função da quantidade de calor absorvida por ela. Determinar o calor específico e a capacidade térmica da substância Um bloco de ferro com massa de 600g está a uma temperatura de 20 C. O calor específico do ferro é igual a 0,114 cal/g C. a. Qual a quantidade de calor que o bloco deve receber para que sua temperatura passe de 20 C para 50 C? b. qual a quantidade de calor que o bloco deve ceder para que sua temperatura varie de 20 C a - 5 C? 9- - O gráfico representa o aquecimento de 100 g de uma substância. a. a)calcule o calor específico da substância; b. b)calcule a capacidade térmica da substância Um corpo tem capacidade térmica igual a 18 cal/ o C e o calor específico do material que o constitui é igual a 0,12 cal/g. o C. A massa desse corpo vale: a) 150 g b) 180 g c) 220 g d) 280 g e) 330 g 5

6 11- - O calor específico do ferro é de, aproximadamente, 0,1cal/g. o C. Isto significa que, para se elevar de 12 o C, a temperatura de um pedaço de 5 g de ferro, é necessária uma quantidade de calor, em calorias, de: a) 0,5 b) 1,2 c) 6 d) 60 e) Durante um aquecimento de um corpo num forno de uma indústria metalúrgica um corpo de 50g recebe 300 cal e sua temperatura sobe de -10ºC até 20ºc. Determine a capacidade térmica do corpo e calor específico da substância que o constitui Durante o verão de julho numa das praias de mosqueiro, num dia ensolarado dois irmãos espalham vários objetos de plástico pela areia enquanto dão um mergulho com os primos. Ao retornarem da água as crianças deixam de lado alguns objetos que estão com a temperatura muito elevada e brincam apenas com objetos de menor temperatura. O motivo pelo qual esses objetos se tornaram mais quente é o fato de possuírem: a) maior calor específico b) menor calor específico c) maior capacidade térmica d) menor capacidade térmica e) alto poder de dilatação 14- Dia de céu azul. Ao ir à praia, às 9h da manhã, um banhista percebe que a água do mar está muito fria, mas a areia da praia está quente. Retornando à praia, 21h, nota que a areia está muito fria, mas a água do mar está morna. a. Explique o fenômeno observado. b. Dê o conceito de calor específico de uma substância. 15- (Ufmg) Uma batata recém-cozida, ao ser retirada da água quente, demora para se esfriar. Uma justificativa possível para esse fato pode ser dada afirmando-se que a batata tem: a) alta condutividade térmica. b) alto calor específico. c) baixa capacidade térmica. d) baixa quantidade de energia interna. 16- Um objeto é feito de duas partes uma parte de alumínio cuja massa é 1000g, e uma parte de ferro cuja massa é 600g. Sabendo que os calores específicos do alumínio e do ferro são respectivamente 0,22 cal/g C e 0,11cal/g C calcule a capacidade térmica desse objeto. Resp: 286 cal/ C 17- A quantidade de calor necessária para aquecer 100 g de uma substância de calor específico 0,2 cal/g C de 10 C a 50 C, sem mudança de estado, é: a) 800 cal b) 400 cal c) 200 cal d) 1000 cal e) 500 cal 18- Fornecendo 500 cal a 200 g de uma substância, a sua temperatura passa de 20 C para 30 C. O calor específico da substância em cal/g C vale: a) 2,5 b) 50 c) 0,25 d) 500 e) 0,5 19- (UCS) Um bloco de metal tem uma capacidade térmica de 10 cal/ C. Qual a quantidade de calor liberada por esse bloco quando sofrer um abaixamento de temperatura de 25 C para 20 C? a) 2,0 calorias b) 225 caloria c) 50 calorias d) 250 calorias e) 200 calorias 20- Para aquecer 1 kg de uma substância de 10 º C a 60 º C, foram necessárias 400 cal. Determine: a. o calor específico do material b. a capacidade térmica da substância 21- Para aquecer 500 g de certa substância de 20 C a 70 C, foram necessárias 4000 calorias. A capacidade térmica e o calor específico dessa substância são? 22- (FUVEST-SP) A temperatura do corpo humano é cerca de 36,5 C. Uma pessoa toma um litro de água a 10 C. Qual a energia absorvida pela água? a cal b) cal c) cal d) cal e) cal 23- Mil gramas de glicerina, de calor específico 0,6 cal/ g. o C, inicialmente a 0 o C, recebe calorias de uma fonte. Determine a temperatura final da glicerina. 24- Um corpo de massa igual a 10 kg recebeu 20 kcal, e sua temperatura passou de 50ºC para 100 º C. a) Qual o calor específico desse corpo? b) Qual a capacidade térmica desse corpo? 25- Sabe-se que os desertos são muito quentes durante o dia e bastante frios à noite. Então, que conclusão você pode tirar a respeito do calor específico da areia? TROCAS DE CALOR 26- Uma xícara de massa 50 g está a 34 C. Colocam-se nela 250 g de água a 100 C. Verifica-se que no equilíbrio térmico a temperatura é de 94 C. Admitindo que o sistema é termicamente isolado, determine o calor específico (c) do material de que é feito a xícara. O calor específico da água = 1 cal/g C. 6

7 27- Um broche de prata de massa 20 g a 160 C é colocado em 28 g de água inicialmente a 30 C. Qual a temperatura final de equilíbrio térmico, admitindo trocas de calor apenas entre a prata e a água? Dados: calor específico da prata = 0,056 cal/g C; calor específico da água = 1 cal/g C (MACK- SP) Numa garrafa térmica ideal que contém 500g de café a 90 C, acrescentamos 200g de café a 20 C. Calcule a temperatura final dessa mistura, sabendo que o sistema é termicamente isolado (UNIC - MT-modificado) Em um calorímetro ideal, misturam-se 20 g de água inicialmente a 80 C com 80 g de água a 20 C. Sabendo-se que o calor específico da água é igual a 1 cal/g C, determine a temperatura final da mistura Colocam-se 500 g de ferro, a 42 C, num recipiente de capacidade térmica desprezível contendo 500 g de água a 20 C. determine a temperatura final de equilíbrio térmico. O calor específico do ferro é 0,1 cal/g C (Unicamp-SP) Um rapaz deseja tomar banho de banheira com água à temperatura de 30 C, misturando água quente e fria. Inicialmente, ele coloca na banheira 100 litros de água fria a 20 C. Desprezando a capacidade térmica da banheira e a perda de calor da água, pergunta-se: a. quantos litros de água quente, a 50 C, ele deve colocar na banheira? 32- (F. Carlos Chagas-SP) Em um calorímetro ideal são misturadas duas amostras de um líquido, uma à temperatura de 80 C e outra a 50 C. As massas das amostras são iguais. A temperatura final da mistura, em graus Celsius, é igual a: a) 80 b) 75 c) 70 d) 65 e) (UFPE) Uma garrafa térmica contém 0,5 litro de café a uma temperatura de 80 C. O café frio de um copo com volume 0,25 litro, a 20 C, é despejado de volta na garrafa. Se a capacidade calorífica da garrafa for desprezível, qual será a temperatura do café depois da mistura? a) (Cesgranrio) 200 g de água 1ª temperatura de 20 C são adicionados, em um calorímetro, a 100 g de água à temperatura inicial de 80 c. Desprezando as perdas, determine a temperatura final de equilíbrio térmico da mistura (Fuvest-SP) Misturam-se 200 g de água a 0 C com 250 g de um determinado líquido a 40 C, obtendo-se o equilíbrio a 20 C. Qual o calor específico do líquido? Dado: calor específico da água = 1 cal/g C Lúcia, aluna do curso de nutrição, mistura 20 g de café a 80 C com 80 g de leite a 20 C. Admitindo que não haja troca de calor com o recipiente e que os líquidos têm o mesmo calor específico, determine a temperatura final do sistema (café + leite) Uma garrafa térmica contém 500 g de leite a uma temperatura de 80ºC. O leite frio de um copo com 250 g, a 20ºC, é despejado dentro da garrafa; se a capacidade térmica da garrafa for desprezível, podemos afirmar que a temperatura final de equilíbrio será: a) 30ºC b) 40ºC c) 50ºC d) 60ºC e) 70ºC Um pequeno cilindro de alumínio, de massa 50 g, está colocado numa estufa. Num certo instante, o cilindro é tirado da estufa e rapidamente jogado dentro de uma garrafa térmica que contém 330 g de água. Observa-se que a temperatura dentro da garrafa eleva-se de 19 C para 20 C. Calcule a temperatura da estufa, no instante em que o cilindro foi retirado. Dados: c al= 0,22 cal/g C e c água= 1 cal/g C (UNI-RIO-RJ) No café da manhã de uma fábrica, é oferecida aos funcionários uma certa quantidade de café com leite, misturados com massas iguais, obtendo-se uma mistura a uma temperatura de 50 C. Supondo que os calores específicos do leite e do café são iguais, determine qual a temperatura que o café deve ter ao ser adicionado ao leite, caso o leite esteja a uma temperatura de (UFSM - RS) Um corpo de 400g e calor específico de 0,20 cal/g C, a uma temperatura de 10 C, é colocado em contato térmico com outro corpo de 200g e calor específico de 0,10 cal/g C, a uma temperatura de 60 C. A temperatura final, uma vez estabelecido o equilíbrio térmico entre os dois corpos, será de: a) 14 C b) 15 C c) 20 C d) 30 C e) 40 C (FUVEST) Num calorímetro contendo 200g de água a 20 C coloca-se uma amostra de 50g de um metal a 125 C. Verifica-se que a temperatura de equilíbrio é de 25 C. Desprezando o calor absorvido pelo calorímetro, o calor específico desse metal, em cal/g C, vale: a) 0,10 b) 0,20 c) 0,50 d) 0,80 e) 1,0 7

8 42- - Um objeto de massa 80 g a 920º C é colocado dentro de 400 g de água a 20 C. A temperatura de equilíbrio é 30º C, e o objeto e a água trocam calor somente entre si. Calcule o calor especifico do objeto. O calor especifico da água é 1 cal/g. º C (F Objetivo-SP) Dois recipientes A e B, iguais, estão cheios com água. O recipiente A e seu conteúdo estão à temperatura de 60 C e o recipiente B e seu conteúdo estão à temperatura de 80 C. supondo que os conteúdos de A e B sejam misturados, sem que haja trocas de calor com o meio externo, a temperatura de equilíbrio térmico será de: a) 60 ºC b) 80 ºC c) 70 ºC d) 100 ºC e) 0 ºC (FATEC-SP) Um frasco contém 20g de água a 0 C. Em seu interior é colocado um objeto de 50g de alumínio a 80 C. Os calores específicos da água e do alumínio são respectivamente 1,0cal/g C e 0,10cal/g C. Supondo não haver trocas de calor com o frasco e com o meio ambiente, a temperatura de equilíbrio desta mistura será: Em um calorímetro de capacidade térmica desprezível há 660 gramas de água a 20 C. Jogando dentro do calorímetro uma bola de alumínio de massa 300 gramas á temperatura de 240 C, qual séra a temperatura do conjunto no equilíbrio térmico?são dados: Calor especifico da água=1,0cal/g C, calor específico de alumínio = 0,22 cal/g C. Resp: 40 C. 46- Um corpo de massa 200g a 50º C, feito de um material desconhecido, é mergulhado em 50 g de água a 90º C. O equilíbrio térmico se estabelece a 60º C. Sendo 1 cal/g º C o calor especifico da água, e admitindo só haver trocas de calor entre o corpo e a água. Determine o calor especifico do material desconhecido. Resp: 0,75 cal/g C. 47- Em um calorímetro de capacidade térmica desprezível há 330 gramas de água a 25 C. Uma pequena esfera de alumínio de massa 100 gramas é jogada dentro do calorímetro. Sabendo que a temperatura de equilíbrio é 27 C, calcule a temperatura da esfera de alumínio no momento em que foi lançada no calorímetro.são dados:calor especifico da água = 1,0cal/g C; calor especifico do alumínio = 0,22cal/g C. Resp: 57 C 48- Misturam-se 1 litro de água a 20 C com 2 litros de água a 50 C. Admitindo-se que a troca de calor se deu apenas entre os líquidos, pode-se afirmar que a mistura resultante terá temperatura igual a: a) 50 C b) 40 C c) 35 C d) 30 C e) 25 C 49- Um calorímetro de capacidade térmica 8 cal/ºc contém 120 g de água a 15 C. Um corpo de massa X e temperatura 60 C é colocado no interior do calorímetro. Sabendo que o calor específico do corpo é de 0,22 cal/g C e que a temperatura de equilíbrio térmico é de 21,6 C, calcule a massa do corpo. 50- Um calorímetro de capacidade térmica 100 cal/ o C contém 800 g de água a 80 o C. A quantidade de água a 20 o C que deve ser adicionada afim de que a mistura tenha uma temperatura de equilíbrio de 40 o C é igual a: a. a) g b) g c) g d) g e) 800 g 51- Num calorímetro de capacidade térmica 8 cal/ C inicialmente a 10 C são Colocados 200 g de um líquido de calor específico 0,40 cal/g C. Verifica-se que o equilíbrio térmico se estabelece a 50 C. Determine a temperatura inicial do líquido. 52- No interior de um calorímetro de capacidade térmica 6 cal/ C, encontram-se 85 g de um líquido a 18 º C. Um bloco de cobre de massa 120 g e calor específico 0,094 cal/g º C, aquecido a 100 º C, aquecido a 100 º C, é colocado dentro do calorímetro. O equilíbrio térmico se estabelece a 42 º C. Determine o calor específico do líquido. 53- (U.Mackenzie-SP) Um calorímetro de capacidade térmica 40 cal/ o C contém 110 g de água, calor específico = 1 cal/g. o C, a 90 o C. A massa de alumínio, calor específico = 0,2 cal/g. o C, a 20 o C que devemos colocar nesse calorímetro para esfriar a água a 80 o C é: a) 200 g b) 180 g c) 150 g d) 125 g e) 75 g 54- Em um calorímetro de capacidade térmica 200 cal/ C, contendo 300 g de água a 20 C, é introduzido um corpo sólido de massa 100 g, estando o referido corpo a uma temperatura de 650 C. Obtém-se o equilíbrio térmico final a 50 c. Supondo desprezíveis as perdas de calor, determine o calor específico do corpo sólido. 55- Explique com suas palavras o que é um calorímetro. 56- Um calorímetro contém 90 g de água à temperatura de 25 C. Coloca-se em seu interior um bloco de ferro de massa 100g e temperatura de 90 C. Atingindo o equilíbrio térmico o termômetro acusa 30 C.Calcule a capacidade térmica do calorímetro. Dados: c fe=0,11 cal/g C, c água= 1 cal/g C. 57- Em um calorímetro cuja capacidade térmica é 50 cal/ C há 400 gramas de água á temperatura de 10 C.Um objeto metálico de massa 150 gramas e temperatura 50 C é lançado dentro do calorímetro.sabendo que a temperatura final da mistura é 30 C, calcule o calor especifico do metal.(o calor especifico da água é 1,0cal/g C).Resp: 3 cal/g C. 8

9 58- Um calorímetro de capacidade térmica 100cal/ C contém 500 gramas de água á temperatura de 30 C. Um corpo de cobre cuja massa é 200 gramas e cuja temperatura é 300 C é jogado dentro do calorímetro. Calcule a temperatura de equilíbrio. São dados: Calor especifico da Água =1,0 cal/g C, Calor especifico do cobre =0,093cal/g C. Resp: 38,1 C. Efeito Estufa e o Clima na Terra 1- Como funciona a estufa de plantas? 2- Porque o ar no interior de um automóvel estacionado e exposto ao Sol se aquece mais do que o ar em volta do automóvel? 3- Como funciona o efeito estufa na Terra? 4- Quais os gases que compõem a atmosfera terrestre? 5- A maior parte da energia usada hoje no planeta é proveniente da queima de combustíveis fósseis. O excesso de queima de combustíveis fósseis pode ter como consequências: A) maior produção de chuvas ácidas e aumento da camada de ozônio. B) aumento do efeito estufa e dos níveis dos oceanos. C) maior resfriamento global e aumento dos níveis dos oceanos. D) destruição da camada de ozônio e diminuição do efeito estufa. Energia Térmica 1- Se fornecermos uma mesma quantidade de energia térmica a diversas substâncias que possuem uma mesma massa, a elevação de temperatura será a mesma? 2- Seria possível fornecer calor a um corpo e sua temperatura não variar? 3- Uma seringa tampada é comprimida por uma pessoa. Quais as transformações de energia que ocorrem neste caso? 4- Por que uma bomba de bicicleta esquenta quando a utilizamos ao enchermos rapidamente uma bola? E por que o spray que sai de um desodorante é bastante geladinho? 5- Seria possível fornecer calor a um corpo e sua temperatura diminuir? 6- A tabela mostra os calores específicos de quatro substâncias. Calores Específicos Substância C (cal/g.ºc) Alumínio 0,22 Ferro 0,11 Latão 0,094 Chumbo 0,031 Para que cada substância, com mesma massa sofra uma mesma elevação de temperatura, devemos fornecer uma maior energia térmica ao: A) Alumínio. B) Ferro. C) Latão. D) Chumbo. 7- Durante a mudança de fase de uma substância sua temperatura A) aumenta rapidamente. B) aumenta lentamente C) diminui lentamente. D) permanece constante. Máquinas Térmicas 1. Em sua casa existe algum tipo de máquina térmica? 2. Descreva uma situação onde a expansão ou compressão de um sólido, líquido ou gás realize trabalho mecânico. 3. É possível comprimir um gás e este não sofrer aumento de temperatura? 4. Fornecendo calor a um gás contido em um recipiente de paredes rígidas, o que acontece com sua temperatura? Caso uma de suas paredes consiga movimentar livremente o que aconteceria com a temperatura do gás ao ser aquecido? 5. Porque o motor de um automóvel esquenta durante seu funcionamento? 6-A melhor descrição de máquina térmica é: A) Dispositivo que transforma a energia térmica em energia mecânica útil. B) Dispositivo que transforma a energia mecânica em energia térmica útil. C) Dispositivo que transforma a energia elétrica em energia térmica útil. D) Dispositivo que transforma a energia química em energia mecânica útil. 7- Em uma expansão isobárica de um gás A) a pressão aumenta e o volume permanece constante. B) a pressão e o volume aumentam. C) a pressão permanece constante e o volume aumenta. D) a pressão e o volume permanecem constantes. 8-São quatro as etapas do ciclo de funcionamento de uma determinada máquina térmica. 9

10 1ª etapa (A B): transformação isovolumétrica 2ª etapa (B C): expansão isobárica 3ª etapa (C D): transformação isovolumétrica 4ª etapa (D A): contração isobárica Assinale o diagrama P x V (pressão versus volume) correspondente a este ciclo. 9-A figura a seguir exemplifica, num diagrama p x V, o que se entende por uma transformação cíclica. Nela o gás partindo de um estado qualquer passa por sucessivas transformações e retorna ao estado inicial. A área delimitada pelas retas nas transformações representa: A) A variação da energia interna. B) O trabalho realizado pelo gás. C) O trabalho realizado sobre o gás. D) O trabalho resultante. 10- Do que trata a 2ª lei da termodinâmica? Dê exemplos de algumas máquinas térmicas destacando a fonte quente, a fonte fria e o trabalho realizado. 10