Questõessobre Calorimetria
O gráfico a seguir representa as variações de temperatura ΔT, em função do calor absorvido Q, sofridas por dois
corpos, A e B, de massas mA e mB e calores específicos cA e cB, respectivamente.
Nesse caso, pode-se afirmar que a razão cA/cB é igual a
Uma amostra de gelo a -40o
C recebe calor suficiente para derretê-la completamente, transformando-a em água liquida a 0o
C. Considere
que a quantidade de calor Q1
se refere ao calor
absorvido pelo gelo enquanto sua temperatura aumenta até 0oC, e a quantidade de calor Q2
refere-se somente ao processo de fusão da
amostra. Se para o gelo o calor específico vale
0,5cal/go
C e o calor latente de fusão é 80cal/g, a
alternativa correta é
O gráfico a seguir representa as variações de temperatura ÐT, em função do calor absorvido Q, sofridas por dois
corpos, A e B, de massas mA e mB e calores específicos cA e cB, respectivamente.
Nesse caso, pode-se afirmar que a razão cA/cB é igual a
A queima de 1,000 g de gás de cozinha fornece 6000 cal. A massa de gás que deve ser
queimada para elevar a temperatura de meio litro de água de 25,00ºC até 100,0ºC, e, ainda,
produzir a evaporação de 100,0 ml de água, é:
Em um dia ensolarado no verão de Salvador, um turista passeia na praia às 10h da manhã
e observa que a areia está quente e a água do mar gelada. Ao repetir o passeio às 22h, ele
percebe que a areia já está fria e a água do mar permanece agradavelmente morna. Podemos
explicar este fenômeno da seguinte forma:
• Nos veículos com motores refrigerados
por meio líquido, o aquecimento da cabine
de passageiros é feito por meio da troca de
calor entre o duto que conduz o líquido de
arrefecimento que circula pelo motor e o
ar externo. Ao final, esse ar que se encontra
aquecido, é lançado para o interior do veículo.
Num dia frio, o ar externo, que está a uma
temperatura de 5°C, é lançado para o interior
da cabine, a 30°C, a uma taxa de 1,5L/s.
Determine a potência térmica aproximada, em
watts, absorvida pelo ar nessa troca de calor.
• Nos veículos com motores refrigerados por meio líquido, o aquecimento da cabine de passageiros é feito por meio da troca de calor entre o duto que conduz o líquido de arrefecimento que circula pelo motor e o ar externo. Ao final, esse ar que se encontra aquecido, é lançado para o interior do veículo. Num dia frio, o ar externo, que está a uma temperatura de 5°C, é lançado para o interior da cabine, a 30°C, a uma taxa de 1,5L/s. Determine a potência térmica aproximada, em watts, absorvida pelo ar nessa troca de calor.
Maria é proprietária de uma lanchonete e, devido à procura, faz café diversas vezes por dia. Para preparar
uma garrafa de um litro de café, ela utiliza 1 litro de água fervente. Paulo é frequentador assíduo da
lanchonete e pede a Maria que lhe prepare um copo de café com leite. Ela coloca, em um copo, 150 ml
de café a 95°C e acrescenta 50 ml de leite gelado a 15°C. Qual a temperatura do café com leite servido a
Paulo? (Use calor específico do café=calor específico do leite = 1,0 cal/g°C e densidade do
café=densidade do leite=1,0 Kg/L)
As consequências do aumento de temperatura são graves para todos os seres vivos, incluindo o homem. O
aquecimento global tem impactos profundos no planeta: extinção de espécies animais e vegetais, alteração
na frequência e intensidade de chuvas, elevação do nível do mar e intensificação de fenômenos
meteorológicos. As ações humanas têm interferido sobre o ambiente num ritmo muito acelerado. Estudos
indicam que a temperatura média global pode aumentar 5°C em apenas 200 anos.
Fonte: http://www.inpe.br/acessoainformacao/node/483, acessado em 01 maio de 2017 (adaptado)
Considere o calor específico da água c = 1,0 cal/(g°C), a hidrosfera com massa de 1,4 x 1021 kg e uma
variação de temperatura equivalente ao aumento da temperatura média global.
ASSINALE a alternativa que indica a quantidade de energia que poderá ser absorvida pela hidrosfera em
um intervalo de 200 anos.
Um recipiente contendo 1 litro de água, a 20°C, é colocado no interior de um forno de micro-ondas. O
aparelho é ligado a uma tensão de 110V e percorrido por uma corrente elétrica de 10A. Após 40 minutos,
verifica-se que ainda resta ¼ de litro de água líquida no recipiente. Determine o rendimento percentual
aproximado desse aparelho.
Dados:
pressão atmosférica: 1 atm
densidade da água: 1 g/cm3
calor latente de vaporização da água: 540 cal/g
calor específi co da água: 1 cal/g°C
1 caloria = 4,2 joules
Um recipiente contendo 1 litro de água, a 20°C, é colocado no interior de um forno de micro-ondas. O aparelho é ligado a uma tensão de 110V e percorrido por uma corrente elétrica de 10A. Após 40 minutos, verifica-se que ainda resta ¼ de litro de água líquida no recipiente. Determine o rendimento percentual aproximado desse aparelho.
Dados:
pressão atmosférica: 1 atm
densidade da água: 1 g/cm3
calor latente de vaporização da água: 540 cal/g
calor específi co da água: 1 cal/g°C
1 caloria = 4,2 joules
A enfermeira de um posto de saúde resolveu ferver 1,0 litro de água para ter uma pequena reserva de água
esterilizada. Atarefada, ela esqueceu a água a ferver e quando a guardou verificou que restaram 950 mL.
Sabe-se que a densidade da água é 1,0.103 kg/m3, o calor latente de vaporização da água é 2,3 . 106 J/kg e
supõe-se desprezível a massa de água que evaporou ou possa ter saltado para fora do recipiente durante a
fervura. Pode-se afirmar que a energia desperdiçada na transformação da água em vapor foi aproximadamente
de:
A estrutura cristalina existente nos condutores que são
percorridos por corrente elétrica faz com que pelo menos uma
parte da energia elétrica se converta em energia térmica. Isso
acontece, basicamente, pelo choque das partículas portadoras
de carga em movimento com os átomos constituintes do
condutor. Todo dispositivo elétrico dissipa uma parte de sua
energia elétrica na forma de calor. Esse fenômeno de
conversão de energia elétrica em energia térmica é chamado
de:
Três blocos metálicos de mesma massa possuem calores específicos c1
, c2
e c3
, e suas temperaturas iniciais
são T1
= 0°C, T2
= 30°C e T3
= 20°C, respectivamente.
Inicialmente colocam-se os blocos 1 e 2 em um calorímetro perfeito (com capacidade térmica desprezível) até
que o equilíbrio térmico seja estabelecido, o que ocorre
na temperatura de 10º
C. O bloco 1 é, então, retirado do
calorímetro e substituído pelo bloco 3. A temperatura final
de equilíbrio entre os blocos 2 e 3 é de 15°C.
Calcule c3
, em cal/(g.
°C).
Dado
c1
= 0,20 cal/(g.
°C)
Três blocos metálicos de mesma massa possuem calores específicos c1 , c2 e c3 , e suas temperaturas iniciais são T1 = 0°C, T2 = 30°C e T3 = 20°C, respectivamente. Inicialmente colocam-se os blocos 1 e 2 em um calorímetro perfeito (com capacidade térmica desprezível) até que o equilíbrio térmico seja estabelecido, o que ocorre na temperatura de 10º C. O bloco 1 é, então, retirado do calorímetro e substituído pelo bloco 3. A temperatura final de equilíbrio entre os blocos 2 e 3 é de 15°C.
Calcule c3 , em cal/(g. °C).
Dado
c1
= 0,20 cal/(g.
°C)
Qual a quantidade de calor necessária para transformar 10 g de gelo à temperatura de 0 °C em vapor à
temperatura de 100 °C? (Considere que o calor específico da água é Ca = 4,2 J/g.°C, o calor de fusão do gelo
é Lg = 336 J/g e o calor de vaporização da água é Lv = 2 268 J/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
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
Em um calorímetro de capacidade 44 cal/ºC, inicialmente a 24,0 ºC, colocamos 10,0 kg de gelo a 0 ºC, e 74 g
de água a 90,0 ºC. Calcule, em ºC, a temperatura de equilíbrio do calorímetro.
Dados:
Cágua = 1,00 cal/g.ºC Lfusão = 80 cal/g.
Cágua = 1,00 cal/g.ºC
Em um calorímetro de capacidade 44 cal/oC, inicialmente a 24,0 oC, colocamos 10,0 kg de gelo a 0 oC, e 74 g
de água a 90,0 oC. Calcule, em oC, a temperatura de equilíbrio do calorímetro.
Dados: cágua = 1,00 cal/g.oC Lfusão = 80 cal/g.
Qual a quantidade de calor necessária para transformar 10 g de gelo à temperatura de 0 °C em vapor à
temperatura de 100 °C? (Considere que o calor específico da água é Ca = 4,2 J/g.°C, o calor de fusão do gelo
é Lg = 336 J/g e o calor de vaporização da água é Lv = 2 268 J/g.)
Um calorímetro de capacidade térmica igual a 80 cal/°C
está a uma temperatura de 40°C. Ao misturar, dentro desse calorímetro, uma massa de gelo M a 0°C e 70 g de
água a 80°C, a temperatura de equilíbrio é 50°C.
Calcule a massa de gelo M em gramas.
Dados
cágua= 1,0 cal/(g.°C)
Lfusão= 80 cal/g.
Um calorímetro de capacidade térmica igual a 80 cal/°C está a uma temperatura de 40°C. Ao misturar, dentro desse calorímetro, uma massa de gelo M a 0°C e 70 g de água a 80°C, a temperatura de equilíbrio é 50°C.
Calcule a massa de gelo M em gramas.
Dados
cágua= 1,0 cal/(g.°C)
Lfusão= 80 cal/g.