Questõessobre Calorimetria
Um recipiente de volume Vo, constituído de material cujo coeficiente de dilatação linear é a R, encontra-se completamente cheio de um líquido, cujo coeficiente de dilatação real é γL. Sabe-se que, inicialmente, recipiente e líquido estão em equilíbrio térmico e que, aquecendo-se o conjunto, extravasa do recipiente um volume de líquido ΔV.
Nessas condições, a variação de temperatura do conjunto é igual a
Um recipiente de volume Vo, constituído de material cujo coeficiente de dilatação linear é a R, encontra-se completamente cheio de um líquido, cujo coeficiente de dilatação real é γL. Sabe-se que, inicialmente, recipiente e líquido estão em equilíbrio térmico e que, aquecendo-se o conjunto, extravasa do recipiente um volume de líquido ΔV.
Um pêndulo simples é composto por uma haste metálica leve,
presa a um eixo bem lubrificado, e por uma esfera pequena de
massa muito maior que a da haste, presa à sua extremidade
oposta. O período P para pequenas oscilações de um pêndulo
é proporcional à raiz quadrada da razão entre o comprimento
da haste metálica e a aceleração da gravidade local. Considere
este pêndulo nas três situações:
1. Em um laboratório localizado ao nível do mar, na
Antártida, a uma temperatura de 0 °C.
2. No mesmo laboratório, mas agora a uma temperatura de
250 K.
3. Em um laboratório no qual a temperatura é de 32 °F, em
uma base lunar, cuja aceleração da gravidade é igual a um
sexto daquela da Terra.
Indique a alternativa correta a respeito da comparação entre
os períodos de oscilação P1, P2 e P3 do pêndulo nas situações
1, 2 e 3, respectivamente.
Um pêndulo simples é composto por uma haste metálica leve, presa a um eixo bem lubrificado, e por uma esfera pequena de massa muito maior que a da haste, presa à sua extremidade oposta. O período P para pequenas oscilações de um pêndulo é proporcional à raiz quadrada da razão entre o comprimento da haste metálica e a aceleração da gravidade local. Considere este pêndulo nas três situações:
1. Em um laboratório localizado ao nível do mar, na Antártida, a uma temperatura de 0 °C.
2. No mesmo laboratório, mas agora a uma temperatura de 250 K.
3. Em um laboratório no qual a temperatura é de 32 °F, em uma base lunar, cuja aceleração da gravidade é igual a um sexto daquela da Terra.
Indique a alternativa correta a respeito da comparação entre os períodos de oscilação P1, P2 e P3 do pêndulo nas situações 1, 2 e 3, respectivamente.
Equipamentos domésticos chamados de vaporizadores para
roupa utilizam o vapor de água gerado por um sistema de
resistências elétricas a partir de água líquida. Um equipamento
com potência nominal de 1.600 W foi utilizado para passar
roupas por 20 minutos, consumindo 540 mL de água. Em relação
ao gasto total de energia do equipamento, o gasto de energia
utilizado apenas para vaporizar a água, após ela já ter atingido a
temperatura de ebulição, equivale a, aproximadamente,
Note e adote:
Entalpia de vaporização da água a 100 °C = 40 kJ/mol;
Massa molar da água = 18 g/mol;
Densidade da água = 1 g/mL.
Equipamentos domésticos chamados de vaporizadores para roupa utilizam o vapor de água gerado por um sistema de resistências elétricas a partir de água líquida. Um equipamento com potência nominal de 1.600 W foi utilizado para passar roupas por 20 minutos, consumindo 540 mL de água. Em relação ao gasto total de energia do equipamento, o gasto de energia utilizado apenas para vaporizar a água, após ela já ter atingido a temperatura de ebulição, equivale a, aproximadamente,
Note e adote:
Entalpia de vaporização da água a 100 °C = 40 kJ/mol;
Massa molar da água = 18 g/mol;
Densidade da água = 1 g/mL.
O aumento da temperatura média na superfície terrestre ocorrido no último
século é atribuído, principalmente,
A ilustração abaixo mostra esquematicamente o funcionamento de uma estufa de flores.
Com relação ao seu funcionamento, é correto afirmar:
Sabe-se que a temperatura na superfície do Sol é de cerca de 6.000 K. Uma
lâmpada fluorescente moderna tem em sua especificação uma temperatura de 6.000 K. Esta
igualdade de temperatura está relacionada ao fato de a lâmpada
Usina termelétrica é uma instalação industrial utilizada para geração de energia elétrica a
partir da queima de algum tipo de combustível. A usina é dividida em duas partes, uma térmica,
na qual se produz vapor a altíssima pressão (Etapas 1 e 2), e outra elétrica, na qual se produz
a eletricidade (Etapas 3 e 4):
Etapa 1: O combustível é queimado para aquecer a caldeira;
Etapa 2: A água no interior da caldeira é aquecida e transformada em vapor;
Etapa 3: O vapor entra em contato com as pás do eixo da turbina;
Etapa 4: A rotação do eixo da turbina no gerador produz energia elétrica.
Sociedade Federativa Brasileira. Usina de carvão. Disponível em: www.sfbbrasil.org.
Acesso em: 8 jul. 2015 (adaptado).
Qual das etapas do processo de geração de energia descrito é caracterizada por uma
transformação química?
Usina termelétrica é uma instalação industrial utilizada para geração de energia elétrica a partir da queima de algum tipo de combustível. A usina é dividida em duas partes, uma térmica, na qual se produz vapor a altíssima pressão (Etapas 1 e 2), e outra elétrica, na qual se produz a eletricidade (Etapas 3 e 4):
Etapa 1: O combustível é queimado para aquecer a caldeira;
Etapa 2: A água no interior da caldeira é aquecida e transformada em vapor;
Etapa 3: O vapor entra em contato com as pás do eixo da turbina;
Etapa 4: A rotação do eixo da turbina no gerador produz energia elétrica.
Sociedade Federativa Brasileira. Usina de carvão. Disponível em: www.sfbbrasil.org. Acesso em: 8 jul. 2015 (adaptado).
Qual das etapas do processo de geração de energia descrito é caracterizada por uma transformação química?
O efeito estufa é o aquecimento da atmosfera mais baixa, o efeito dos gases
atmosféricos sobre o balanço entre a radiação solar e a radiação terrestre. O aumento da
temperatura provocado por esse fenômeno deve-se ao fato de que a atmosfera é
Um turista brasileiro em passeio por uma cidade nos
Estados Unidos observou um termômetro que marcava a
temperatura local no valor de 86°F. Após fazer a conversão
para a escala de temperatura Celsius, corretamente, qual
valor ele encontrou?
Um corpo de massa 100 g é constituído por uma substância de calor específico 0,5 cal/g .°C. A quantidade de
calor que o corpo deve receber para que sua temperatura varie de 20 °C para 50 °C será:
Leia a tirinha.
(Bill Watterson. O melhor de Calvin.)
Considere que o menino tenha passado alguns minutos do lado
de fora da casa e que, ao retornar, ela lhe tenha parecido quente
e agradável. A explicação física para esse fato é a de que o corpo
do menino, ao entrar em casa,
Leia a tirinha.
(Bill Watterson. O melhor de Calvin.)
Considere que o menino tenha passado alguns minutos do lado
de fora da casa e que, ao retornar, ela lhe tenha parecido quente
e agradável. A explicação física para esse fato é a de que o corpo
do menino, ao entrar em casa,
Furacões são sistemas físicos que liberam uma enorme
quantidade de energia por meio de diferentes tipos de
processos, sendo um deles a condensação do vapor em água.
De acordo com o Laboratório Oceanográfico e Meteorológico
do Atlântico, um furacão produz, em média, 1,5 cm de chuva
por dia em uma região plana de 660 km de raio. Nesse caso, a
quantidade de energia por unidade de tempo envolvida no
processo de condensação do vapor em água da chuva é,
aproximadamente,
π= 3.
Calor latente de vaporização da água: 2 x 106 J/kg.
Densidade da água: 103 kg/m3.
1 dia = 8,6 x 104 s.
Um fabricante de acessórios de montanhismo quer projetar um
colchão de espuma apropriado para ser utilizado por alpinistas
em regiões frias. Considere que a taxa de transferência de calor
ao solo por uma pessoa dormindo confortavelmente seja 90
kcal/hora e que a transferência de calor entre a pessoa e o solo
se dê exclusivamente pelo mecanismo de condução térmica
através da espuma do colchão. Nestas condições, o gráfico
representa a taxa de transferência de calor, em J/s, através da
espuma do colchão, em função de sua espessura, em cm.
Considerando 1 cal = 4 J, a menor espessura do colchão, em cm,
para que a pessoa durma confortavelmente é
Um calorímetro de capacidade térmica 50 cal/ºC contém 450g de água cujo calor específico é 1,0 cal/gºC . O calorímetro e a
água estão inicialmente isolados em equilíbrio térmico a 10,0ºC .
Um bloco metálico de 500g , inicialmente a 60º C, é colocado
dentro da água e o sistema, isolado, atinge o equilíbrio térmico
a 20ºC .
Com base nas informações sobre a troca de calor, analise as
afirmativas:
I. O calor específico do bloco metálico é 0,25cal/gºC .
II. O bloco metálico tem uma quantidade inicial de calor
maior que o calorímetro.
III. A água recebe a mesma quantidade de calor que o
calorímetro.
IV. O bloco metálico recebe 5000J de calor até atingir o
equilíbrio térmico.
Assinale a alternativa CORRETA.
II. O bloco metálico tem uma quantidade inicial de calor maior que o calorímetro.
III. A água recebe a mesma quantidade de calor que o calorímetro.
IV. O bloco metálico recebe 5000J de calor até atingir o equilíbrio térmico.