PRINCÍPIO GERAL DAS TROCAS DE CALOR

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1 PRINCÍPIO GERAL DAS TROCAS DE CALOR Aluno: Professor: Wellington Jesus FÍSICA Data: / /016 Turma: Ano EM 01. (USP-15) O espelho principal de um dos maiores telescópios refletores do mundo, localizado nas Ilhas Canárias, tem 10 m de diâmetro e distância focal de 15 m Supondo que, inadvertidamente, o espelho seja apontado diretamente para o Sol, determine: a) o diâmetro D da imagem do Sol; b) a densidade S de potência no plano da imagem, em W/m c) a variação T da temperatura de um disco de alumínio de massa 0,6kg colocado no plano da imagem, considerando que ele tenha absorvido toda a energia incidente durante 4 s Note e adote: π O espelho deve ser considerado esférico. 11 Distância Terra Sol 1,5 10 m. 9 Diâmetro do Sol 1,5 10 m. Calor específico do Al = 1 J/(g K). Densidade de potência solar incidindo sobre o espelho principal do telescópio 1kW/m O diâmetro do disco de alumínio é igual ao da imagem do Sol. Desconsidere perdas de calor pelo disco de alumínio. 0.(UNIFESP-15) Em um copo, de capacidade térmica 60 cal / C e a 0 C, foram colocados 00mL de suco de laranja, também a 0 C, e, em seguida, dois cubos de gelo com 0 g cada um, a 0 C. Considere os dados da tabela: densidade da água líquida 1g / cm densidade do suco 1g / cm calor específico da água líquida 1cal / (g C) calor específico do suco 1cal / (g C) calor latente de fusão do gelo 80cal/ g Sabendo que a pressão atmosférica local é igual a 1atm, desprezando perdas de calor para o ambiente e considerando que o suco não transbordou quando os cubos de gelo foram colocados, calcule: a) o volume submerso de cada cubo de gelo, em cm, quando flutua em equilíbrio assim que é colocado no copo. b) a temperatura da bebida, em C, no instante em que o sistema entra em equilíbrio térmico. 0.(UERJ-15) Um corpo de massa igual a 500g, aquecido por uma fonte térmica cuja potência é constante e igual a 100cal / min, absorve integralmente toda a energia fornecida por essa fonte. Observe no gráfico a variação de temperatura do corpo em função do tempo.

2 Calcule o calor específico da substância da qual o corpo é composto, bem como a capacidade térmica desse corpo. 04. (FGV/RJ-15) A água de uma piscina tem,0 m de profundidade e superfície com 50 m de área. Se a intensidade da radiação solar absorvida pela água dessa piscina for igual a 800 W/m, o tempo, em horas, para a temperatura da água subir de 0 C para C, por efeito dessa radiação, será, aproximadamente, igual a Dados: densidade da água 1g / cm ; calor específico da água 1cal / g C; 1cal 4 J. a) 0,8 b) 5,6 c) 1,6 d) 11 e),8 05. (IME 014) Dois corpos iguais deslizam na mesma direção e em sentidos opostos em um movimento retilíneo uniforme, ambos na mesma velocidade em módulo e à mesma temperatura. Em seguida, os corpos colidem. A colisão é perfeitamente inelástica, toda energia liberada no choque sendo utilizada para aumentar a temperatura dos corpos em K Diante do exposto, o módulo da velocidade inicial do corpo, em m/s é J Dado: Calor específico dos corpos: c. kg K a) b) c) d) 4 e) (UNIFOR-14) O café é uma das bebidas mais consumidas no mundo. O Brasil ainda é um dos maiores exportadores desta rubiácea. Ao saborear uma xícara desta bebida em uma cafeteria da cidade, André verificou que a xícara só estava morna. O café foi produzido a 100,00 C. A xícara era de porcelana cujo calor específico cx 0,6 cal / g C e sua temperatura antes do contato com o café era de 5,00 C. Considerando o calor específico do café de cc 1,0 cal / g C, a massa da xícara mx 50,00 g e a massa do café mc 150,00 g, a temperatura aproximada da xícara detectada por André, supondo já atingido o equilíbrio térmico e considerando não ter havido troca de calor com o ambiente, era: a) 94,00 C b) 84,00 C c) 74,00 C d) 64,00 C e) 54,00 C 07. (UNESP-1) Determinada substância pura encontra-se inicialmente, quando t = 0 s, no estado sólido, a 0 C, e recebe calor a uma taxa constante. O gráfico representa apenas parte da curva de aquecimento dessa substância, pois, devido a um defeito de impressão, ele foi interrompido no instante 40 s, durante a fusão da substância, e voltou a ser desenhado a partir de certo instante posterior ao término da fusão, quando a substância encontrava-se totalmente no estado líquido. Sabendo-se que a massa da substância é de 100 g e que seu calor específico na fase sólida é igual a 0,0 cal/(g. C), calcule a quantidade de calor necessária para aquecê-la desde 0 C até a temperatura em que se inicia sua fusão, e determine o instante em que se encerra a fusão da substância. 08. (ENEM -1) Aquecedores solares usados em residências têm o objetivo de elevar a temperatura da água até 70 C. No entanto, a temperatura ideal da água para um banho é de 0 C. Por isso, deve-se misturar a água aquecida com a água à temperatura ambiente de um outro reservatório, que se encontra a 5 C. Qual a razão entre a massa de água quente e a massa de água fria na mistura para um banho à temperatura ideal? a) 0,111. b) 0,15. c) 0,57.

3 d) 0,48. e) 0, (UNESP-1) Clarice colocou em uma xícara 50 ml de café a 80 C, 100 ml de leite a 50 C e, para cuidar de sua forma física, adoçou com ml de adoçante líquido a 0 C. Sabe-se que o calor específico do café vale 1 cal/(g. C), do leite vale 0,9 cal/(g. C), do adoçante vale cal/(g. C) e que a capacidade térmica da xícara é desprezível. Considerando que as densidades do leite, do café e do adoçante sejam iguais e que a perda de calor para a atmosfera é desprezível, depois de atingido o equilíbrio térmico, a temperatura final da bebida de Clarice, em C, estava entre a) 75,0 e 85,0. b) 65,0 e 74,9. c) 55,0 e 64,9. d) 45,0 e 54,9. e) 5,0 e 44, (UPF-1) Dois blocos metálicos A e B, ambos de materiais diferentes, são colocados em contato no interior de um calorímetro ideal, de modo a isolá-los de influências externas. Considerando que a massa do bloco A (ma) é igual ao dobro da massa do bloco B (mb), o calor específico do bloco A (ca) é igual à metade do calor específico do bloco B (cb) e a temperatura inicial do bloco A (TA) é igual ao triplo da temperatura inicial do bloco B (TB), podese afirmar que, quando alcançado o equilíbrio térmico do sistema, a temperatura de equilíbrio (Teq) será igual a: a) TB b) TB c) TB d) 4TB e) 5TB 11. Nas figuras estão representados os diagramas de fases de duas substâncias puras. Indique qual da informações abaixo é verdadeira: a) No diagrama A, se a pressão aumenta, a temperatura de fusão também aumenta. b) A substância do diagrama B pode ser encontrada na forma líquida acima de 1 C. c) A substância do diagrama A não pode ser obtida na forma de vapor acima de 74 C. d) A substância do diagrama B não pode ser encontrada na fase sólida acima de 0 C. e) Para a substancia do diagrama B, aumento de pressão provoca diminuição da temperatura de fusão 1. (UFPR) Pode-se atravessar uma barra de gelo usando-se uma arame com um peso adequado, sem que a barra fique dividida em duas partes. Qual é a explicação para o fenômeno? a) A pressão exercida pelo arame sobre o gelo abaixa seu ponto de fusão.

4 b) O gelo já cortado pelo arame, devido a baixa temperatura, se funde novamente. c) A pressão exercida pelo arame sobre o gelo aumenta seu ponto de fusão, mantendo a barra sempre solida. d) O arame, estando naturalmente mais aquecido, funde o gelo; essa energia, uma vez perdida para a atmosfera, deixa a barra novamente solida. e) Há uma ligeira flexão da barra, e as duas partes, já cortadas pelo arame, são comprimidas uma contra a outra, soldando-se. 1. A liofilização desempenha um papel de grande importância na indústria de alimentos e de medicamentos, conferindo aos produtos uma maior estabilidade. Esta técnica é um processo de secagem por meio da qual a água contida no produto é removida a partir do congelamento do material hidratado, seguido da sua sublimação sob pressão reduzida. O processo de liofilização está baseado no diagrama de fases da água, representado a seguir, fora de escala. Com base no diagrama, considere as afirmativas a seguir. I. Na região A, o produto encontra-se com a água no estado sólido. II. Em qualquer ponto do segmento OF, após um certo tempo, coexistem os estados sólido e vapor. III. O processo de secagem do produto congelado corresponde à sua passagem direta da região B para a região C. IV. No ponto O, a temperatura de ebulição da água coincide com a temperatura de congelamento. Estão corretas apenas as afirmativas: a) I e III. b) I e IV. c) II e IV. d) I, II e III. e) II, III e IV. 4

5 Sucesso!!! O único lugar onde o Sucesso vem antes do Trabalho é no dicionário.(albert Einstein) Lembrem-se, estarei sempre torcendo por vocês. (Wellington Jesus) [email protected] estudos!!!!!!!!! 5