Lista de Térmica Professor: Janer Telles
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- Afonso Cesário Sampaio
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1 Lista de Térmica Professor: Janer Telles Questão 01) Dois corpos A e B, de massas iguais, são aquecidos simultaneamente. O gráfico abaixo representa o comportamento térmico desses corpos durante o processo de aquecimento e caracteriza duas retas paralelas: Q(cal) B A ( C) As relações corretas entre as capacidades térmicas C A e C B desses corpos e os calores específicos c A e c B das substâncias que os constituem são: a) C A = C B e c A = c B b) C A = 2C B e c A = 2c B c) C B = 2C A e c B = 2c A d) C B = 2C A e c B = c A e) C A = C B e c B = 2c A Questão 02) Sabendo que o calor específico da prata e aproximadamente 0,056 cal/g C, calcule, em calorias, o calor necessário para elevar em 15 C uma amostra de 100 g de prata, admitindo que não ocorra mudança de fase no processo mencionado. Questão 03) Este gráfico mostra como variam as temperaturas de dois corpos, M e N, cada uma de massa igual a 100 g, em função da quantidade de calor absorvida por eles. o t( C) M N Q(cal) Os calores específicos dos corpos M(cM) e N(cN) são, respectivamente: a) cm = 0,10 cal/g C e cn = 0,30 cal/g C. b) cm = 0,067 cal/g C e cn = 0,20 cal/g C. c) cm = 0,20 cal/g C e cn = 0,60 cal/g C. d) cm = 0,10 cal/g C e cn = 30 cal/g C. e) cm = 5,0 cal/g C e cn = 1,7 cal/g C.
2 Questão 04) Para a refrigeração do motor de um automóvel, tanto se pode usar o ar como a água. A razão entre a massa de ar e a massa de água para proporcionar a mesma refrigeração no motor do automóvel deverá ser igual a: Dados: car = 0,25 cal/g C e cágua = 1,0 cal/g C a) 0,25 b) 1,0 c) 1,2 d) 2,5 e) 4,0 Questão 05) Uma massa de 0,50 kg de água é aquecida em um recipiente durante 21 s, e sua temperatura aumenta 20ºC. Sabendo que o calor específico da água é 4,2x10³ J.kg -1.ºC -1, ao calcular a potência média de aquecimento fornecida à massa de água encontra-se o seguinte valor: a) 2,0x10² W b) 5,0x10² W c) 2,0x10³ W d) 5,0x10³ W Questão 06) Uma fonte térmica fornece 55cal/s com potência constante. Um corpo de massa 100g absorve totalmente a energia proveniente da fonte e tem temperatura variando em função do tempo, conforme o gráfico abaixo. A capacidade térmica desse corpo e o calor específico da substância de que é constituído são, respectivamente, iguais a O(ºC) t(s) a) 2,2 cal/ºc e 0,022 cal/gºc. b) 2,2 cal/ºc e 0,22 cal/gºc. c) 2,2 cal/ºc e 2,2 cal/gºc. d) 22 cal/ºc e 0,22 cal/gºc. e) 22 cal/ºc e 0,022 cal/gºc. Questão 07) Um corpo de massa 200 g é aquecido por uma fonte que lhe transmite energia a uma potência constante de 3 cal/s. O gráfico mostra a variação da temperatura em função do tempo. É correto afirmar que o calor específico do referido corpo será de (assinale o valor mais aproximado):
3 a) 1,00 cal/g C b) 0,50 cal/g C c) 0,32 cal/g C d) 0,75 cal/g C e) 0,19 cal/g C Questão 08) Um corpo de massa 250g é aquecido por uma fonte de potência constante e igual a 200cal/min. O gráfico abaixo representa a variação da temperatura do corpo em função do tempo de aquecimento. Nessas condições, o calor específico da substância que constitui o corpo, em cal/g C, vale a) 0,10 b) 0,20 c) 0,50 d) 1,0 e) 2,0 Questão 09) Analise o gráfico a seguir, que indica a variação da capacidade térmica de um material (C) em função da temperatura ( ). A quantidade de calor absorvida pelo material até a temperatura de 50 ºC, em calorias, é igual a: a) 500 b) 1500 c) 2000 d) 2200
4 Questão 10) O gráfico representa a variação da temperatura em função do tempo de uma amostra de 1,0 kg de água, ao receber uma certa quantidade de calor. Sendo 1,0 cal = 4 J e o calor específico da água 1,0 cal/(g ºC), desprezando a perda de calor para o meio ambiente, a potência da fonte térmica que forneceu esta quantidade de calor a uma taxa constante, em quilowatts, é igual a a) 4,0. b) 3,5. c) 3,0. d) 2,5. e) 2,0. Questão 11) Um aluno do curso de Química do IFPE aquece certo material com o objetivo de obter sua capacidade térmica. Para isso utilizou uma fonte térmica de potência constante de 80 cal/s, um cronômetro e um termômetro graduado na escala Celsius obtendo o gráfico abaixo. Após análise do gráfico obtido, o aluno concluiu que a capacidade térmica do material vale: a) 40 cal/ºc. b) 20 cal/ºc. c) 30 cal/ºc. d) 10 cal/ºc. e) 50 cal/ºc. Questão 12) Um corpo A, homogêneo, de massa 200 g, varia sua temperatura de 20ºC para 50ºC ao receber 1200 calorias de uma fonte térmica. Durante todo o aquecimento, o corpo A se mantém na fase sólida. Um outro corpo B, homogêneo, constituído da mesma substância do corpo A, tem o dobro da sua massa. Qual é, em cal/gºc, o calor específico da substância de B? a) 0,1 b) 0,2 c) 0,6
5 d) 0,8 e) 1,6 Questão 13) Um aquecedor fornece, a uma massa de 20 kg de um líquido, uma potência de 8 W. Devido a essa energia transferida ao líquido, a temperatura do material sobe de 20 ºC para 80 ºC, sem nenhuma mudança de estado. Considerando o sistema líquido mais aquecedor, perfeitamente isolado do universo, e sabendo que o calor específico do líquido é igual a 4 J/(kg.ºC), a ação do aquecedor tem duração de a) 5 minutos. b) 10 minutos. c) 15 minutos. d) 20 minutos. e) 25 minutos. Questão 14) Um corpo de massa igual a 500 g, aquecido por uma fonte térmica cuja potência é constante e igual a 100 cal/min, absorve integralmente toda a energia fornecida por essa fonte. Observe no gráfico a variação de temperatura do corpo em função do tempo. Calcule o calor específico da substância da qual o corpo é composto, bem como a capacidade térmica desse corpo. TEXTO: 1 - Comum à questão: 16 Recentemente, uma equipe de astrônomos afirmou ter identificado uma estrela com dimensões comparáveis às da Terra, composta predominantemente de diamante. Por ser muito frio, o astro, possivelmente uma estrela anã branca, teria tido o carbono de sua composição cristalizado em forma de um diamante praticamente do tamanho da Terra. Questão 15) Os cálculos dos pesquisadores sugerem que a temperatura média dessa estrela é de T i = ºC. Considere uma estrela como um corpo homogêneo de massa M = 6,0 x kg constituída de um material com calor específico c = 0,5 kj/(kg ºC). A quantidade de calor que deve ser perdida pela estrela para que ela atinja uma temperatura final de T f = 700 ºC é igual a a) 24,0 x kj. b) 6,0 x kj. c) 8,1 x kj. d) 2,1 x kj.
6 Questão 16) Fonte térmica ou fonte de calor pode ser definida como um sistema que pode fornecer calor continuamente, sem que sua temperatura varie. Uma mesma fonte de calor de potência constante igual a 28W aquece dois corpos A e B, com massas, respectivamente, iguais a 100,0g e 50,0g, e a figura mostra como as temperaturas desses corpos variam em função do tempo. Considerando-se que toda energia liberada pela fonte seja absorvida pelos corpos e que 1,0cal = 4,0J, a razão entre os calores específicos, c B /c A, é igual a a) 2,86 b) 3,12 c) 4,48 d) 5,04 e) 5,32 Questão 17) Uma dona de casa, ao servir o café da manhã, percebe que o mesmo já havia esfriado. O tempo necessário para aquecer 200 g de café, de 25 C até 85 C, utilizando uma cafeteira elétrica de 100 W de potência, em minutos, é igual a: Dado: Calor específico do café = 4000 J/kg. C. a) 2 b) 4 c) 6 d) 8 e) 10 Questão 18) Em clínicas de reabilitação realiza-se tratamento com pacientes em piscinas aquecidas. Uma determinada piscina contém 60 m 3 de água, a uma temperatura de 10ºC, cuja densidade é 1,0 g/cm 3. Desprezando as perdas de calor para o meio ambiente, deseja-se aquecer a água da piscina até atingir uma temperatura de 25ºC. A alternativa correta que apresenta a quantidade de calor, em cal, para realizar tal intento é: a) 1, b) 2, c) 1, d) 3,0 10 6
7 Questão 19) Um aquecedor solar transfere calor para uma massa de 100 kg de água, no interior de um reservatório termicamente isolado, na razão de 840 joules por segundo. Considerando o calor específico da água igual a J/kg ºC, a variação de temperatura da água no reservatório, em ºC, em uma hora, será igual a a) 7,2. b) 9,0. c) 5,0. d) 12. e) 2,4. Questão 20) Ao trocar calor com o meio ambiente, um corpo de massa 0,5 kg teve sua temperatura reduzida para 20ºC, sem sofrer mudança no seu estado físico. Sendo o calor específico da substância que constitui esse corpo igual a 0,175 cal/gºc e a quantidade total de calor transferida igual a cal, então, a temperatura inicial do corpo no início do processo era de a) 72ºC. b) 76ºC. c) 80ºC. d) 84ºC. GABARITO: 1) Gab: A 2) Gab: 84 3) Gab: A 4) Gab: E 5) Gab: C 6) Gab: D 7) Gab: E 8) Gab: B 9) Gab: B 10) Gab: 09 11) Gab: E 12) Gab: A 13) Gab: B 14) Gab: B 15) Gab: 16) Gab: B Calor específico = 3000 cal Capacidade térmica = 75 cal/gºc 17) Gab: C 18) Gab: D 19) Gab: A 20) Gab: A 21) Gab: B
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