Questõessobre Calorimetria

Em virtude de um acordo firmado pelo Brasil e outros 140 países na convenção de Minamata em 2013, o uso de mercúrio na fabricação de vários produtos está sendo eliminado, pois oferece riscos à saúde e ao meio ambiente. Desde o dia primeiro de janeiro de 2019, a importação, fabricação e comercialização de termômetros que utilizam mercúrio está proibida no Brasil. Para quem possui um termômetro desses em casa, o uso doméstico poderá ser feito desde que o usuário mantenha os devidos cuidados para que não ocorra a quebra desse instrumento. Ao fazer uso de um termômetro de mercúrio defeituoso, o proprietário notou que o mesmo indicava 5 °C para o ponto de fusão do gelo e 99 °C para o ponto de vapor. Quando esse termômetro defeituoso aferir a temperatura de 52 °C, a temperatura correta, em °C, corresponderá a

    Na cidade de São Paulo, as ilhas de calor são responsáveis pela alteração da direção do fluxo da brisa marítima que deveria atingir a região de mananciais. Mas, ao cruzar a ilha de calor, a brisa marítima agora encontra um fluxo de ar vertical, que transfere para ela energia térmica absorvida das superfícies quentes da cidade, deslocando-a para altas altitudes. Dessa maneira, há condensação e chuvas fortes no centro da cidade, em vez de na região de mananciais. A imagem apresenta os três subsistemas que trocam energia nesse fenômeno. 

    No processo de fortes chuvas no centro da cidade de São Paulo, há dois mecanismos dominantes de transferência de calor: entre o Sol e a ilha de calor, e entre a ilha de calor e a brisa marítima.

VIVEIROS, M. Ilhas de calor afastam chuvas de represas. Disponível em: www2.feis.unesp.br.

Acesso em: 3 dez. 2019 (adaptado).

Esses mecanismos são, respectivamente, 

A seguir estão descritos três processos de transmissão de calor, I, II e III:

I. transferência de calor por meio de ondas eletromagnéticas viajando com a velocidade da luz, podendo ocorrer mesmo no vácuo.

II. transferência de calor dentro de um fluido por meio do movimento do próprio fluido.

III. transferência da energia cinética dos átomos e moléculas por colisões entre átomos e moléculas vizinhas.

Na figura, estão representados os três processos descritos, identificados pelas letras A, B e C.

Assinale a alternativa que apresenta a relação entre os números que descrevem os processos e as letras que os representam na figura.

Uma escala termométrica R foi criada para uso em laboratório. Nela, o valor de 0 °R equivale à temperatura de –20 °C e o valor de 100 °R equivale à temperatura de 40 °C.

Nessa escala, a temperatura de 66 °R, corresponde à temperatura de

Um conceito amplo de calor se refere a forma de transferência de energia não mecânica entre sistema e vizinhança, ou seja, uma forma de transferência de energia entre sistema e vizinhança não relacionada a trabalho mecânico, podendo ser decorrente de diferença de temperatura entre sistema e vizinhança ou mesmo advinda de radiação solar etc.

A constante calorífica de derretimento do gelo, sob pressão atmosférica padrão, é cerca de 80cal/g. Isto significa que para derreter cada grama de gelo à 0 graus Celcius sob pressão atmosférica padrão é necessário transferir para ele 80cal de energia térmica. A quantidade de energia térmica necessária para derreter 11g de gelo à 0 graus Celcius sob pressão padrão é cerca de:

No início do mês de julho de 2019, foram registradas temperaturas muito baixas em várias cidades do país. Em Esmeralda, no Rio Grande do Sul, a temperatura atingiu -2 ºC e pingentes de água congelada formaram-se em alguns lugares na cidade.

O calor específico do gelo é 2,1 kJ/(kg ºC), e o calor latente de fusão da água é igual a 330 k.J/kg.

Sabendo que o calor específico da água é o dobro do calor específico do gelo, calcule a quantidade de calor por unidade de massa necessária para que o gelo a -2 ºC se transforme em água a 10 ºC. ·

Uma amostra de gás ideal monoatômico encontra-se em um estado inicial 1. O gás sofre três transformações sucessivas até completar um ciclo: passa do estado 1 para o estado 2 através de uma compressão adiabática; depois, passa do estado 2 para o estado 3 através de uma transformação isocórica; e, finalmente, retorna ao estado inicial 1, sofrendo uma expansão isotérmica.

Qual dos diagramas volume (V) x temperatura absoluta (T) abaixo melhor representa esse ciclo?

O diâmetro de um disco de metal aumenta 0,22% quando o disco é submetido a uma variação de temperatura de 100 ºC.

Qual é o valor que melhor representa o coeficiente de dilatação linear do metal de que é feito o disco?

Marque a alternativa que preenche adequadamente os espaços entre parênteses.

Quando uma placa de aço sofre um aumento de temperatura ocorre uma (_____) superficial. Se esta placa tiver um orifício, ele fica com área (_____) como se fosse do/de (____) material.

O calor específico do alumínio é igual a 0,2 cal/(g ⋅ ºC), enquanto o calor específico do ferro é igual a 0,1 cal/(g ⋅ ºC). Desprezando-se qualquer perda de energia, aquece-se de 20 ºC a 100 ºC um ferro de passar roupas atual (elétrico, de alumínio e de massa igual a 250 g) e um ferro de passar roupas antigo (a carvão, de ferro e de massa igual a 1500 g).

A quantidade de energia utilizada para o aquecimento do ferro de passar roupas antigo em relação ao ferro de passar roupas atual é

Em uma experiência de calorimetria, os corpos A, B e C, que possuem massas, temperaturas e energias térmicas distintas, são colocados em um recipiente isolante térmico e de paredes rígidas, suspensos por fios ideais, conforme a ilustração abaixo.

Em seguida, através da válvula V, retira-se grande parte do ar do interior do recipiente. A partir desse instante, predomina um processo de transferência de calor entre os corpos, o que altera os valores de determinada grandeza física.

O referido processo de transferência de calor e a grandeza física em questão são, respectivamente:

Um microchip de massa m = 2,0 10-6 g é composto majoritariamente de silício. Durante um minuto de funcionamento, o circuito elétrico do dispositivo dissipa, na forma térmica, uma quantidade de energia Q = 0,96 mJ. Considere que o calor específico do silício é o cSi = 800 J/kg °C . Caso não houvesse nenhum mecanismo de escoamento de calor para fora do dispositivo, em quanto sua temperatura aumentaria após esse tempo de funcionamento?

Para relaxar a musculatura, é recomendado o uso de bolsa com água quente na região tensionada do corpo.

Uma pessoa deseja usar uma dessas bolsas com temperatura a 60°C, para isso aquece 700 ml de água até a temperatura de 100°C. Para reduzir a temperatura desse volume de água são adicionadas algumas pedras de gelo à temperatura de 0°C, sendo que cada pedra de gelo tem massa de 50 g.

Considerando que a troca de calor ocorra apenas entre o volume de água e as pedras de gelo, o número de pedras de gelo que foram adicionadas ao volume de água para atingir a temperatura desejada corresponde a:

(Dados: dágua= 1 kg/L cágua=1,0 cal/g°C Lfusâo = 80 cal/g)

Uma das condições necessárias para funcionamento do fogão à indução (cooktop por indução) é que:

Sabendo que a potência total de uma boca de um cooktpop de determinada marca é 1,5 kW, e que o rendimento para o aquecimento é de 80%, o tempo necessário, em valores aproximados, para elevar a temperatura de 2,0L de água de 28 °C a 100 °C, será de:

(Dados: o calor específico da água 1,0 cal/ g.°C ; a massa específica da água 1,0 kg/L; o equivalente mecânico do calor 1 cal = 4,0 J.)