Questõessobre Calorimetria
Um copo com 300g de água foi colocado sobre a mesa da cozinha no início da manhã e ali
permaneceu até ao meio dia, horário em que a temperatura estava 30 °C. Para tomar essa
água gelada, um estudante colocou a água do copo e dois cubos de gelo em um recipiente
termicamente isolado e aguardou o sistema entrar em equilíbrio térmico. Sabe-se que esse
conjunto estava submetido à pressão de
1atm
, que o Calor Latente de Fusão do gelo é LF
= 80cal / g , que o Calor Específico do Gelo é
cgelo = 0,5cal / g. ºC , que o Calor Específico da
água é
cágua = 1cal / g.
ºC
, que os dois cubos de gelo estava inicialmente a 0 °C e que cada
um possuía massa de 50 g.
No final do processo, a temperatura da água resultante do equilíbrio térmico foi igual a
.Um estudante de Física, a fim de analisar o
comportamento térmico de uma substância,
realizou um experimento em que forneceu
calor a uma quantidade m de massa dessa
substância, inicialmente na fase sólida. Após
analisar os dados experimentais obtidos, ele
traçou um gráfico, na figura ao lado, que
mostra o comportamento da temperatura
dessa substância em função da quantidade de
calor que ela recebeu. Sabendo que o calor
latente de fusão da substância analisada é igual
a 20 cal/g, ele calculou os valores da massa m
e do calor específico na fase sólida.
Ele obteve para esses valores, respectivamente,
Com relação a essas informações e considerando que o calor latente de fusão de gelo é 334 × 10³ J / kg, julgue o item que se segue.
Se a chama permanecer acesa por mais de 10 horas, todo o gelo no recipiente derreterá.
Com relação a essas informações e considerando que o calor latente de fusão de gelo é 334 × 10³ J / kg, julgue o item que se segue.
Se a chama permanecer acesa por mais de 10 horas, todo o gelo no recipiente derreterá.
Na figura precedente é ilustrada a situação em que um bloco de 1 kg de gelo, a uma temperatura inicial de 0 ºC, é colocado em um recipiente para receber calor de uma chama. A potência de transferência de calor da chama para o gelo é de 10 W. A chama é a única fonte de calor recebida pelo gelo.
Com relação a essas informações e considerando que o calor latente de fusão do gelo é 334 × 10³ J / kg, julgue o item que se segue.
A temperatura do gelo escola a subir imediatamente após a chama ser acesa e começar a transferir calor para o gelo.
Na figura precedente é ilustrada a situação em que um bloco de 1 kg de gelo, a uma temperatura inicial de 0 ºC, é colocado em um recipiente para receber calor de uma chama. A potência de transferência de calor da chama para o gelo é de 10 W. A chama é a única fonte de calor recebida pelo gelo.
A respeito do diagrama, e considerando que 1 bar = 10 5 Pa e que 1 L = 10 -3 m 3 , julgue o próximo item.
Para um motor que obedeça ao ciclo em questão, o calor fornecido pela queima de combustível será igual ao trabalho realizado pelo motor.
A respeito do diagrama, e considerando que 1 bar = 10 5 Pa e que 1 L = 10 -3 m 3 , julgue o próximo item.
Para um motor que obedeça ao ciclo em questão, o calor fornecido pela queima de combustível será igual ao trabalho realizado pelo motor.
A figura precedente mostra um diagrama pressão versus volume que corresponde a uma transformação cíclica sofrida por um gás ideal. O ciclo é percorrido na seguinte sequência: A → B, B → C, C → D, D → A.
Uma piscina oficial olímpica tem as dimensões: 50m de comprimento, 25m de largura e 3m de profundidade. Para se evitar a proliferação de microorganismos é recomendado um pH acido.
Considerando a densidade da água limpa como 1000 Kg para cada 1,0 m3 e o seu calor específico como 4180J/kg°C, ASSINALE a alternativa que contém a energia necessária para elevar em 1,0°C toda a água de uma piscina olímpica e o procedimento que torna a água mais ácida.
Uma piscina oficial olímpica tem as dimensões: 50m de comprimento, 25m de largura e 3m de profundidade. Para se evitar a proliferação de microorganismos é recomendado um pH acido.
Considerando a densidade da água limpa como 1000 Kg para cada 1,0 m3 e o seu calor específico como 4180J/kg°C, ASSINALE a alternativa que contém a energia necessária para elevar em 1,0°C toda a água de uma piscina olímpica e o procedimento que torna a água mais ácida.
No início do século XX, Pierre Curie e colaboradores, em uma
experiência para determinar características do recém-descoberto elemento químico rádio, colocaram uma
pequena quantidade desse material em um calorímetro e
verificaram que 1,30 grama de água líquida ia do ponto de
congelamento ao ponto de ebulição em uma hora. A
potência média liberada pelo rádio nesse período de tempo
foi, aproximadamente,
Note e adote:
Calor específico da água: 1 cal/(g °C)
1 cal = 4 J
Temperatura de congelamento da água: 0 °C
Temperatura de ebulição da água: 100 °C
Considere que toda a energia emitida pelo rádio foi absorvida pela água
e empregada exclusivamente para elevar sua temperatura.
Dentre as afirmações abaixo, assinale a correta:
Quando necessário, adote:
• módulo da aceleração da gravidade: 10 m.s-2
• calor latente de vaporização da água: 540 cal.g-1
• calor específico da água: 1,0 cal.g-1. °C-1
• densidade da água: 1 g.cm-3
• constante universal dos gases ideais: R = 8,0 J.mol-1.K-1
• massa específica do ar: 1,225.10-3 g.cm-3
• massa específica da água do mar: 1,025 g.cm-3
• 1cal = 4,0 J
• Os filtros de “barro”, na verdade não são de
barro, mas sim de cerâmica à base de argila. Esses
filtros possuem pequenos poros que permitem
a passagem lenta da água, do reservatório
para a superfície externa, ocorrendo então a
transformação da água do estado líquido para o
estado de vapor. Essa transformação ocorre a partir
do calor que a água da superfície externa absorve
do filtro e da água em seu interior. A retirada do
calor diminui gradualmente a temperatura da água
que está dentro do filtro, tornando-a agradável
para consumo.
Num dia de temperatura muito elevada e umidade
do ar muito baixa, uma dona de casa enche com
água seu filtro cerâmico à base de argila, que
estava totalmente vazio, até a capacidade máxima
de 6 litros. Decorrido certo intervalo de tempo,
verifica-se que houve uma diminuição no volume
total, devido à passagem de m gramas de água
pelos poros da parede do filtro para o meio externo.
Como consequência, ocorreu uma variação de
temperatura de 5 kelvin na massa de água restante.
Nessas condições, determine a massa de água m,
aproximada, em gramas, que
evaporou.
• Os filtros de “barro”, na verdade não são de barro, mas sim de cerâmica à base de argila. Esses filtros possuem pequenos poros que permitem a passagem lenta da água, do reservatório para a superfície externa, ocorrendo então a transformação da água do estado líquido para o estado de vapor. Essa transformação ocorre a partir do calor que a água da superfície externa absorve do filtro e da água em seu interior. A retirada do calor diminui gradualmente a temperatura da água que está dentro do filtro, tornando-a agradável para consumo.
Num dia de temperatura muito elevada e umidade do ar muito baixa, uma dona de casa enche com água seu filtro cerâmico à base de argila, que estava totalmente vazio, até a capacidade máxima de 6 litros. Decorrido certo intervalo de tempo, verifica-se que houve uma diminuição no volume total, devido à passagem de m gramas de água pelos poros da parede do filtro para o meio externo. Como consequência, ocorreu uma variação de temperatura de 5 kelvin na massa de água restante. Nessas condições, determine a massa de água m, aproximada, em gramas, que evaporou.
Quando necessário, adote:
• módulo da aceleração da gravidade: 10 m.s-2
• calor latente de vaporização da água: 540 cal.g-1
• calor específico da água: 1,0 cal.g-1. °C-1
• densidade da água: 1 g.cm-3
• constante universal dos gases ideais: R = 8,0 J.mol-1.K-1
• massa específica do ar: 1,225.10-3 g.cm-3
• massa específica da água do mar: 1,025 g.cm-3
• 1cal = 4,0 J
O uso de fontes alternativas de energia tem
sido bastante difundido. Em 2012, o Brasil deu um
importante passo ao aprovar legislação específica
para micro e mini geração de energia elétrica a
partir da energia solar. Nessa modalidade de
geração, a energia obtida a partir de painéis solares
fotovoltaicos vem da conversão da energia de fótons
em energia elétrica, sendo esses fótons
primariamente oriundos da luz solar. Assim, é
correto afirmar que essa energia é transportada do
Sol à Terra por
Considere uma garrafa de refrigerante posta
verticalmente sobre uma mesa horizontal. Com a
garrafa ainda fechada, sua parte superior, entre a
superfície do líquido e a tampa, é preenchida por um
gás pressurizado. Considere que o refrigerante está
inicialmente a 10 °C, e passados 10 minutos esteja
a 21 °C. Sobre o gás entre a superfície do líquido e
a tampa, é correto afirmar que, ao final dos 10
minutos,
O calor latente de fusão
da água é 333 kj/kg. Sabendo que o ponto
de fusão da água ocorre aproximadamente
a 273 K. Determine a quantidade de calor
necessário para derreter 500g de água a
0°c sabendo que 1 cal = 4,2 J. Marque a
opção que melhor fornece esse valor.
Uma massa de água no estado sólido, inicialmente à
temperatura de –10 ºC, é aquecida até atingir a temperatura final de 80 ºC. Considere que todo o processo
tenha ocorrido à pressão constante de 1,0 atm e que
essa massa de água tenha recebido um total de 16500
cal para o processo térmico. Sem levar em conta os
efeitos de sublimação do gelo para temperaturas abaixo
de 0 ºC, assuma que o valor para o calor específico do
gelo seja de 0,5 cal/g ºC, que o calor específico da água
seja 1,0 cal/g ºC e que o calor latente de fusão do gelo
seja de 80,0 cal/g.
Nesse caso, a massa de água aquecida, em gramas,
durante o processo é de
Uma massa de água no estado sólido, inicialmente à temperatura de –10 ºC, é aquecida até atingir a temperatura final de 80 ºC. Considere que todo o processo tenha ocorrido à pressão constante de 1,0 atm e que essa massa de água tenha recebido um total de 16500 cal para o processo térmico. Sem levar em conta os efeitos de sublimação do gelo para temperaturas abaixo de 0 ºC, assuma que o valor para o calor específico do gelo seja de 0,5 cal/g ºC, que o calor específico da água seja 1,0 cal/g ºC e que o calor latente de fusão do gelo seja de 80,0 cal/g.
Nesse caso, a massa de água aquecida, em gramas, durante o processo é de
Um grupo de estudantes, em aula de laboratório de Física, mergulhou o resistor de um aquecedor
elétrico, ligado a uma fonte de tensão de 120 V, em um recipiente, termicamente isolado, contendo
água. Mediram a temperatura da água em função do tempo e verificaram que, em 2 minutos, a
temperatura variou de 20°C a 80°C. A partir dos resultados obtidos, construíram o gráfico
apresentado na figura abaixo, da quantidade de calor Q, em calorias, fornecida à água em função do
instante t, a partir do mergulho do resistor na água, em minutos.
Os valores da resistência elétrica do aquecedor e da massa de água aquecida são, respectivamente, iguais a:
Dados
• 1 cal = 4 J
• calor específico da água = 1 cal/g °C
Um grupo de estudantes, em aula de laboratório de Física, mergulhou o resistor de um aquecedor elétrico, ligado a uma fonte de tensão de 120 V, em um recipiente, termicamente isolado, contendo água. Mediram a temperatura da água em função do tempo e verificaram que, em 2 minutos, a temperatura variou de 20°C a 80°C. A partir dos resultados obtidos, construíram o gráfico apresentado na figura abaixo, da quantidade de calor Q, em calorias, fornecida à água em função do instante t, a partir do mergulho do resistor na água, em minutos.
Os valores da resistência elétrica do aquecedor e da massa de água aquecida são, respectivamente, iguais a:
Dados
• 1 cal = 4 J
• calor específico da água = 1 cal/g °C
Considere as afirmações sobre a troca de calor e de matéria em sistemas termodinâmicos.
I. Sistemas abertos trocam calor e matéria com seu entorno.
II. Sistemas fechados só trocam calor com seu entorno.
III. Sistemas isolados não trocam calor e nem matéria com seu entorno.
IV. Em um processo adiabático, o sistema é considerado fechado.
V. Nem todo organismo vivo é um exemplo de sistema aberto.
Assinale a afirmativa correta.
Considere as afirmações sobre a troca de calor e de matéria em sistemas termodinâmicos.
I. Sistemas abertos trocam calor e matéria com seu entorno.
II. Sistemas fechados só trocam calor com seu entorno.
III. Sistemas isolados não trocam calor e nem matéria com seu entorno.
IV. Em um processo adiabático, o sistema é considerado fechado.
V. Nem todo organismo vivo é um exemplo de sistema aberto.
Assinale a afirmativa correta.
Em um calorímetro, de capacidade calorífica desprezível,
há 120 g de água a 60o
C. Calcule a massa de gelo a 0o
C,
em g, que deve ser adicionada ao calorímetro de modo
que a temperatura final de equilíbrio do sistema seja 40o
C.
Dentro de um calorímetro perfeito, de capacidade C = 40 cal/°C e temperatura inicial 0 °C, colocam-se 100 g de
um material de calor específico 0,50 cal/g°C a uma temperatura de 90 °C, e uma massa de 10 g de gelo a 0 °C.
Calcule, em °C, o valor da temperatura final de equilíbrio do sistema.
Dados:
CÁGUA = 1,0 cal/g°C
LFUSAO GELO = 80 cal/g
Dentro de um calorímetro perfeito, de capacidade C = 40 cal/°C e temperatura inicial 0 °C, colocam-se 100 g de um material de calor específico 0,50 cal/g°C a uma temperatura de 90 °C, e uma massa de 10 g de gelo a 0 °C. Calcule, em °C, o valor da temperatura final de equilíbrio do sistema.
Dados:
CÁGUA = 1,0 cal/g°C
LFUSAO GELO = 80 cal/g
Misturam-se dois líquidos em um calorímetro, de capacidade calorífica desprezível. O primeiro tem massa
m1
= 80 g, c1
= 0,20 cal/(g.°C) e está a 80 °C. O segundo
tem massa m2
= 160 g, c2
= 0,10 cal/(g.°C) e está a 40 °C.
Encontre a temperatura final de equilíbrio.
Misturam-se dois líquidos em um calorímetro, de capacidade calorífica desprezível. O primeiro tem massa m1 = 80 g, c1 = 0,20 cal/(g.°C) e está a 80 °C. O segundo tem massa m2 = 160 g, c2 = 0,10 cal/(g.°C) e está a 40 °C.
Encontre a temperatura final de equilíbrio.
Em um calorímetro, de capacidade calorífica desprezível,
há 120 g de água a 60º C. Calcule a massa de gelo a 0º C,
em g, que deve ser adicionada ao calorímetro de modo
que a temperatura final de equilíbrio do sistema seja 40º C.
Dados
cágua = 1,0 cal/(gº C)
Lfusão = 80 cal/g
cágua = 1,0 cal/(gº C)
Lfusão = 80 cal/g