CALORIMETRIA. 1) Um bloco de zinco de capacidade igual a 20 Cal/ o C recebe 100 Cal. Calcule a variação de temperatura do bloco.

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1 CALORIMETRIA 1) Um bloco de zinco de capacidade igual a 20 Cal/ o C recebe 100 Cal. Calcule a variação de temperatura do bloco. R: 5ºC 2) Uma esfera de ferro tem capacidade térmica de 40 Cal/ o C. Ao receber uma certa quantidade de calor ela sofre uma variação de temperatura de 20 o C. Qual a quantidade de calor recebida pela esfera. R: 800cal 3) Uma barra de ferro (c = 0,1 Cal/g o C) de massa 500g. Está a uma temperatura de 20 o C quando recebe 1500 Cal. Qual será a temperatura da barra após receber essa quantidade de calor. R:50ºC 4) Quando um pedaço de prata com calor específico de 0,056 Cal/g o C recebe 112 calorias sua temperatura sofre uma variação de 20 o C. Determine a massa da prata. R:100g 5) Uma substância com massa de 200g e calor específico de 0,05 Cal/g o C está a uma temperatura de 50 o C quando recebe 300 Cal. Calcule a temperatura atingida pela substância após receber essa quantidade de calor. R:80ºC 6) Um calorímetro contém 200 ml de água, e o conjunto está à temperatura de 20 C. Ao ser juntado ao calorímetro 125 g de uma liga a 130 C, verificamos que após o equilíbrio térmico a temperatura final é de 30 C. Qual é a capacidade térmica do calorímetro? Dados: calor específico da liga 0,20 cal/g C; calor específico da água: 1 cal/g C. R: 50 cal/ C 7) Uma barra de cobre de massa 200g é retirada do interior de um forno, onde estava em equilíbrio térmico, e colocada dentro de um recipiente de capacidade térmica 46 cal/ C que contém 200 g de água a 20 C. A temperatura final de equilíbrio é de 25 C. A temperatura do forno, em C, é aproximadamente igual a: (Dado: c COBRE = 0,03 cal/g C). R:230

2 8) Em um calorímetro ideal são colocados 200 g de gelo a -10 e 100 g de água a. 30. Após o equilíbrio térmico, é correto afirmar que a massa de gelo no calorímetro é: R: 175g Dados: calor específico da água = 1 cal/(g ) calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g calor específico do gelo = 0,5 cal/(g ) 9) Calor de combustão é a quantidade de calor liberada na queima de uma unidade de massa do combustível. O calor de combustão do gás de cozinha é 6000 kcal/kg. Aproximadamente quantos litros de água à temperatura de 20 C podem ser aquecidos até a temperatura de 100 C com um bujão de gás de 13kg? Despreze perdas de calor. R:975L 10) Num experimento, um professor deixa duas bandejas de mesma massa, uma de plástico e outra de alumínio, sobre a mesa do laboratório. Após algumas horas, ele pede aos alunos que avaliem a temperatura das duas bandejas, usando para isso o tato. Seus alunos afirmaram, categoricamente, que a bandeja de alumínio encontra-se numa temperatura mais baixa. Intrigado, ele propõe uma segunda atividade, em que coloca um cubo de gelo sobre cada uma das bandejas, que estão em equilíbrio térmico com o ambiente, e os questiona em qual delas a taxa de derretimento do gelo será maior. O aluno que responder corretamente ao questionamento do professor dirá que o derretimento ocorrerá: A) mais rapidamente na bandeja de alumínio, pois ela tem uma maior condutividade térmica que a de plástico. B) mais rapidamente na bandeja de plástico, pois ela tem inicialmente uma temperatura mais alta que a de alumínio. C) mais rapidamente na bandeja de plástico, pois ela tem uma maior capacidade térmica que a de alumínio. D) mais rapidamente na bandeja de alumínio, pois ela tem um calor específico menor que a de plástico. E) com a mesma rapidez nas duas bandejas, pois apresentarão a mesma variação de temperatura. 11) Quando 200 gramas de uma substância recebe 1200 calorias a sua temperatura varia de 20ºC para 70ºC. Determine: a) o seu calor específico (R: 0,12 cal/g.ºc); b) a quantidade de calor recebida quando há uma variação de temperatura de 90º (R: 2160 cal); c) a variação de temperatura ocorrida quando ela recebe 1800 calorias (R: 75ºC)

3 12) É queimada 100kg de madeira de calor de combustão 2cal/g e 20% desse calor é recebida por 5 litros de água a 25ºC. Calcule a temperatura final da água e a sua capacidade térmica. (R.: 33ºC e 5000 cal/ºc). 13) 300 gramas de gelo a - 20ºC recebe calor de uma fonte térmica de fluxo constante. Sendo o calor específico do gelo, da água e do vapor iguais respectivamentes a a 0,5Cal/g.ºC, 1,0 Cal/g.ºC e 0,48Cal/g.ºC; os calores latentes de fusão do gelo e de vaporização iguais respectivamentes a 80cal/g e 540cal/g, determine a quantidade de calor necessária para as 300 gramas de gelo converter-se em: a) gelo a 0ºC (R: 3000 cal) b) água a 0ºC (R: cal) c) água a 60ºC (R: cal) d) água a 100ºC (R: cal) e) vapor a 100ºC (R: cal) f) vapor a 110ºC (R: cal) 14) Uma pedra de 200 gramas cai de uma grande altura e ao chocar-se com o solo converte toda energia mecânica em térmica e absorve toda esta energia. Um garoto que se encontra nas proximidades onde a pedra caiu e tendo uma caixa de isopor com 2 litros de água, pega-a (a pedra)imediatamente com uma pinça isolante e coloca-a na caixa junto com a água. A temperatura da água aumenta de 20ºC para 25ºC.. Não houve perda de calor para o ambiente. Considere a densidade da água = 1 g/cm 3, 1cal = 4J e g =10 m/s 2. Supondo que só atuou a força de gravidade, a altura de onde a pedra caiu foi de: a) 10 km b) 20 km c) 30 km d) 40 km e) 50 km 13) Um copo de água está à temperatura ambiente de 30 C. Joana coloca cubos de gelo dentro da água. A análise dessa situação permite afirmar que a temperatura da água irá diminuir por que a) o gelo irá transferir frio para a água. b) a água irá transferir calor para o gelo. c) o gelo irá transferir frio para o meio ambiente. d) a água irá transferir calor para o meio ambiente. 14) A temperatura durante a mudança de estado, para uma dada substância, a) é sempre maior que zero b) é sempre menor que zero c) varia conforme o estado de agregação da substância d) é sempre constante à mesma pressão e) varia independentemente do estado de agregação da substância

4 15) Considere o diagrama de fase hipotético representado esquematicamente na figura a seguir: O que representam os pontos A, B, C, D e E? ponto A: ponto de sublimação ponto B: ponto triplo ponto C: ponto de fusão/solidificação ponto D: ponto de vaporização/condensação ponto E: ponto crítico 16) Observando o diagrama de fase PT mostrado a seguir. Pode-se concluir, corretamente, que uma substância que passou pelo processo de sublimação segue a trajetória: a) X ou Y b) Y ou U c) U ou V d) V ou X 17) Um aumento da pressão sobre o gelo faz com que sua temperatura de fusão: a) mantenha-se constante. b) diminua. c) aumente.

5 d) aumente e a seguir diminua. e) diminua e a seguir aumente. 18) O diagrama de fases apresentado abaixo é de uma substância hipotética. a) Em que fase a substância se encontra quando sob pressão de 300 mm Hg e à temperatura de 10 C? Sólida b) Em que fase a substância se encontra quando sob pressão de 300 mm Hg e à temperatura de 30 C? Líquida c) Qual é o nome da mudança de fase que ocorre quando a substância passa de B para A? Solidificação d) Qual é o nome da mudança de fase que ocorre quando a substância passa de D para E? Condensação e) Em que fase a substância não poderá se encontrar se estiver submetida a uma pressão inferior à do ponto triplo T? Líquida