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  • 1. Módulo 27ExercíciosResolvidos de Calor
  • 2. Questão 39(UFPB) Um engenheiro testa materiais para serem usados nafabricação da carroceria de um automóvel. Entre outraspropriedades, é desejável a utilização de materiais com altocalor específico. Ele verifica que, para aumentar em 3ºC atemperatura de 32 g do material A, é necessário fornecer 24cal de calor a esse material. Para obter o mesmo aumento detemperatura em 40 g do material B, é preciso 24 cal. Já 50 gdo material C necessitam 15 cal para sofrer o mesmoacréscimo de temperatura. Os calores específicos dosmateriais A, B e C são respectivamente:
  • 3. Questão 39a) CA = 0,25 cal/g°C; CB = 0,20 cal/g°C; CC = 0,10 cal/g°Cb) CA = 0,20 cal/g°C; CB = 0,35 cal/g°C; CC = 0,15 cal/g°Cc) CA = 0,30 cal/g°C; CB = 0,10 cal/g°C; CC = 0,20 cal/g°Cd) CA = 0,35 cal/g°C; CB = 0,20 cal/g°C; CC = 0,10 cal/g°Ce) CA = 0,10 cal/g°C; CB = 0,30 cal/g°C; CC = 0,25 cal/g°C
  • 4. Resposta 39Material A Material c Material BQ mc 15 50 c 3 24 40 C 324 32 c 3 15 24 c 24 c 150c 120 96 cc 0,1 cal/gº C cB 0,2 cal/gº Cc A 0,25 cal/ gº C Letra A
  • 5. Questão 40Um bloco de metal de massa 50 g está a 10ºC. Ao receber1.000 cal, sua temperatura sobe para 60º C. A capacidadetérmica do bloco vale, em cal/ºC:a) 0,4b) 10c) 20d) 50e) 100
  • 6. Resposta 40Q C100 c (60 10) 1000c 50c 20 cal/º C
  • 7. Questão 41(UERJ) A quantidade de calor necessária para ferver a águaque enche uma chaleira comum de cozinha é, em calorias, daordem de:a) 102b) 103c) 104d) 105
  • 8. Resposta 411L 1KgQ 1000 1 100 5Q 10 Letra D
  • 9. Questão 42(UFG) Com o objeto de economizar energia, um moradorinstalou no telhado de sua residência um coletor solar comcapacidade de 1,2 x 108 cal/dia. Toda essa energia foi utilizadapara aquecer 2,0 x 103 L de água armazenada em umreservatório termicamente isolado. De acordo com estesdados, a variação da temperatura da água (em graus Celsius)ao final de um dia é de:Dados:Calor específico da água ca = 1,0 cal/gºCDensidade da água da = 1,0 g/cm3 a) 1,2 b) 6,0 c) 12,0 c) 60,0 e) 120,0
  • 10. Resposta 42 31g / cm 1Kg / l2 x10³l 2 x10³ KgQ mc 8 61,2 10 2 10 8 1,2 10 2 10 6 Letra D 60 C
  • 11. Questão 43(UFRJ) Sabemos que no verão, sob sol a pino, a temperaturada areia da praia fica muito maior que a da água. Para avaliarquantitativamente este fenômeno, , um estudante coletouamostras de massas iguais de água e de areia e cedeu a cadauma delas a mesma quantidade de calor. Verificou, então, queenquanto a temperatura da amostra de areia sofreu umacréscimo de 50ºC, a temperatura da amostra de água sofreuum acréscimo de apenas 6ºC. Considere o calor específico daágua 1,00 cal/g ºC. Calcule o calor específica da areia.´
  • 12. Resposta 43Q m cQ m16Q 6m6m m c 50 6c 0,12cal / g C 50
  • 13. Questão 44(UFRS) Um corpo de alumínio e outro de ferro possuemmassas mAl e mFer respectivamente. Considere que o calorespecífico do alumínio é o dobro do calor específico do ferro.Se os dois corpos, ao receberem a mesma quantidade decalor Q, sofrem a mesma variação de temperatura ∆T, asmassas dos corpos são tais que´ a)mAI = 4mFc b)mAI = 2mFc c) mAI = mFc d) mAI = mFc /2 e)mAI = 4mFc /4
  • 14. Resposta 44QAl QFem Al c Al mFe cFem Al 2cFe mFe cFe mFem Al 2 Letra D
  • 15. Questão 45(PUC) UM líquido, cuja massa é de 1000 g, é aquecido por umaquecedor de potência igual a 8.100 Watts. O calor específicodo líquido é de 2,7 J/g ºC. Qual é variação de temperatura dolíquido por unidade de tempo, em ºC/s?a) 2,7b) 3c) 8,1d) 0,33e) 300´
  • 16. Resposta 45 QP t Q8100 1Q 8100JQ m c8100 1000 2,7 Letra B 8100 3 2700
  • 17. Módulo 28ExercíciosResolvidos deMudançasde Estados
  • 18. Questão 46(UERJ) O calor específico da água é da ordem de 1,0 cal . g-1 .ºC-1 e seu calor latente de fusão é igual a 80 cal . g-1 . Paratransformar 200 g de gelo a 0ºC em água a 30ºC, aquantidade de energia necessária, em quilocalorias, equivalea:a) 8b) 11c) 22d) 28
  • 19. Resposta 46Q1 m lQ1 200 80Q1 16000calQ2 m cQ2 200 1 30Q2 6000cal Letra CQT 16000 6000QT 22000cal
  • 20. Questão 47(UERJ) Uma menina deseja fazer um chá de camomila, massó possui 200g de gelo a 0ºC e um forno de microondas cujapotência máxima é 800W. Considere que a menina está nonível do mar, o calor latente de fusão do gelo é 80 cal/g, ocalor específico da água é 1 cal/g ºC e que 1 cal valeaproximadamente 4 joules. Usando esse forno sempre napotência máxima, o tempo necessário para a água entrar emebulição é:a) 45 sb) 90 sc) 180 sd) 360 s
  • 21. Resposta 47 QT 36000cal QT 36000x 4Q1 ml QT 144000JQ1 200 80Q1 16000cal P Q t 144000Q2 200 1 100 800 tQ2 20000cal t 144000 180 800 Letra C
  • 22. Questão 48O gráfico a seguir representa a temperatura de uma amostrade massa 20 g de determinada substância, inicialmente noestado sólido, em função da quantidade de calor que elaabsorve: Com base nessas informações, marque a alternativa correta.
  • 23. Questão 48a) O calor latente de fusão da substância é igual a 30 cal/g.b) O calor específico na fase sólida é maior do que o calor específico da fase líquida.c) A temperatura de fusão da substância é de 300º C.d) O calor específico na fase líquida da substância vale 1,0 cal/(g . ºC).
  • 24. Resposta 48Q ml Q m c600 20l 600 20 c 20 600 600l c 20 400l 30cal / g c 1,5cal / g C Letra A
  • 25. Questão 49(UERJ) Um técnico, utilizando uma fonte t térmica de potênciaeficaz igual a 100W, realizada uma experiência paradeterminar a quantidade de energia necessária para fundircompletamente 100g de chumbo, a partir da temperatura de27ºC.Ele anota os dados da variação da temperatura em função dotempo, ao longo da experiência, e constrói o gráfico a seguir:
  • 26. Questão 49(Se o chumbo tem calor específico igual a 0,13J/g ºC e calorlatente de fusão igual a 25J/g, então o instante T do gráfico,em segundos, e a energia total consumida, em joules,correspondem respectivamente, a:a) 25 2 2.500b) 39 e 3.900c) 25 3 5.200d) 39 e 6.400
  • 27. Resposta 49Q m c 3900 tQ 100 0,13 300 100Q 3900J t 39sp Q Q P. t t Q 100.64 6400J 3900100 t Letra D
  • 28. Questão 50(UERJ) Um recipiente de capacidade térmica desprezívelcontém 1Kg de um líquido extremamente viscoso.Dispara-se um projétil de 2 x 10-2 Kg que, ao penetrar nolíquido, vai rapidamente ao repouso. Verifica-se então que atemperatura do líquido sofre um acréscimo de 3ºC.Sabendo que o calor específico do líquido é 3 J/Kg ºC, calculea velocidade com que o projétil penetra no líquido.
  • 29. Resposta 50Q m c 9 v² 2Q 13 3 10Q 9J v ² 9 10²Ec Q v 9 10²mv ² 9 2 v 30m / s
  • 30. Questão 51(UERJ) Um calorímetro de capacidade térmica desprezíveltem uma de suas paredes inclinada como mostra a figura.Um bloco de gelo, a 0ºC, é abandonado a 1,68 x 10-1 m dealtura e desliza até atingir a base do calorímetro, quando pára. Sabendo que o calor latente de fusão do gelo vale 3,36 x 105 J/Kg e considerando g = 10 m/s2, calcule a fração da massa do bloco de gelo que se funde.
  • 31. Resposta 51Ep m g h 1Ep m 10 1,68 10Ep 1,68mQ ml 51,68m m 3,36 x10 m 1,68 5 m 3,36 x10 m 6 5 x10 m
  • 32. Módulo 29 ExercíciosResolvidos dePrincipio das Trocas de calor
  • 33. Questão 52(UNIRIO) Num recipiente adiabático que contém 1,0 litro deágua, colocou-se um bloco de ferro de massa igual a 1,0 Kg.Atingido o equilíbrio térmico, verificou-se que a temperatura daágua aumentou em 50º C, enquanto o bloco se resfriou emalgumas centenas de graus Celsius.Isso ocorreu em virtude da diferença entre suas (seus):a) Capacidade térmicas.b) Densidades.c) Calores latentes.d) Coeficientes de dilatação térmica.e) Coeficientes de condutibilidade térmica.
  • 34. Resposta 52a) Capacidade térmicas.b) Densidades.c) Calores latentes.d) Coeficientes de dilatação térmica.e) Coeficientes de condutibilidade térmica.
  • 35. Resposta 52a) Capacidade térmicas.b) Densidades.c) Calores latentes.d) Coeficientes de dilatação térmica.e) Coeficientes de condutibilidade térmica.
  • 36. Questão 53(UNIRIO) Em um recipiente adiabático são misturados 100 gde líquido A, inicialmente a uma temperatura de 80º C, e 100g de líquido B, inicialmente a uma temperatura de 20º C.Depois de atingido o equilíbrio térmico, a temperatura damistura é de 60º C. Considerando-se CA e CB os caloresespecíficos das substâncias A eB, respectivamente, determine o valor da razão CA / CB.
  • 37. Resposta 53QA QB 0100 c A ( 20) 100 cB 40 0 2000c A 4000cB 04000cB 2000c AcA 4000 2cB 2000
  • 38. Questão 54(UNIRIO) Em um recipiente termicamente isolado sãomisturados 100 g de água a 8º C com 200 g de água a 20º C.A temperatura final de equilíbrio será igual a:a) 10º Cb) 14º Cc) 15º Cd) 16ºCe) 20ºC
  • 39. Resposta 54Q1 Q2 0100 1(T 8) 200 1 (T 20) 0100T 800 200T 4000 0300T 4800 0300T 4800 4800T 300T 16 C Letra D
  • 40. Questão 55(UNIRIO)Representemos acima o diagrama de variação datemperatura de duas massas de água, m, (inicialmente a 80ºC) e m2 ( inicialmente a 20º C), que foram misturadas em umvaso adiabático,
  • 41. Questão 55Considerando os dados fornecidos pelos gráficos, podemosafirmar que:a) m1 = 3m2b) m1=m2/2c) m1 = m2/3d) m1 = 2m2e) m1 = m2
  • 42. Resposta 55Q1 Q2 0m1 1(40 80) m2 1 (40 20) 0m1 ( 40) m2 20 020m2 40m1m2 2m1 m2m1 2 Letra B
  • 43. Questão 56(UERJ) Uma bolinha de aço a 120º C é colocada sobre umpequeno cubo de gelo a 0º C.Em escala linear, o gráfico que melhor representa avariação, no tempo, das temperaturas da bolinha de aço e docubo de gelo, até alcançarem um estado de equilíbrio, é:
  • 44. Resposta 56
  • 45. Resposta 56
  • 46. Questão 57(UNIFICADO) Em um calorímetro ideal, colocam-se 100 degelo a 0º C com 1000g de água líquida a 0º C. Emseguida, são formuladas três hipóteses sobre o que poderáocorrer com o sistema água + gelo no interior do calorímetro:I – parte do gelo derreterá, diminuindo a massa do bloco degelo;II – parte da água congelará, diminuindo a massa de águalíquida;III – as massas de gelo e de água líquida permanecerãoinalteradas.
  • 47. Questão 57Assinalando V para hipótese verdadeira e F para hipótesefalsa, a sequência correta será:a) F, F, Fb) F, F, Vc) F, V. Fd) V, F, Fe) V, V, F
  • 48. Resposta 57Assinalando V para hipótese verdadeira e F para hipótesefalsa, a sequência correta será:a) F, F, Fb) F, F, Vc) F, V. Fd) V, F, Fe) V, V, F
  • 49. Questão 58(UNIFICADO) Em um calorímetro ideal misturam-se uma certamassa de vapor d’água a 100º C com uma outra massa degelo a O ºC, sob pressão que é mantida normal. Após algunsminutos, estabelece-se o equilíbrio térmico.Dentre as opções abaixo, assinale a única que apresenta umasituação impossível para o equilíbrio térmico. a) Gelo e água a 0ºC.b) Apenas água a 0ºC.c) Apenas água a 50ºCd) Apenas água a 100ºCe) Apenas vapor d’água a 100ºC
  • 50. Questão 58a) Gelo e água a 0ºC.b) Apenas água a 0ºC.c) Apenas água a 50ºCd) Apenas água a 100ºCe) Apenas vapor d’água a 100ºC
  • 51. Resposta 58a) Gelo e água a 0ºC.b) Apenas água a 0ºC.c) Apenas água a 50ºCd) Apenas água a 100ºCe) Apenas vapor d’água a 100ºC
  • 52. Questão 59UFF) Em um recipiente termicamente isolado e decapacidade térmica desprezível, são colocados 50g de gelo a0ºC e um bloco de 50 g de alumínio a 120ºC. Sabe-se que oscalores específicos de alumínio, do gelo e da águavalem, respectivamente, 0,2 cal/g ºC, o,5 cal/g ºC e que ocalor latente de fusão do gelo é 80 cal/g.Uma vez atingido o equilíbrio térmico, é correto afirmar que:a) parte do gelo derreteu e a temperatura é 0ºC;b) parte do gelo derreteu e a temperatura é 20ºC;c) parte do gelo derreteu e a temperatura é 50ºC;d) Todo o gelo derreteu e a temperatura é 0ºC;e) Todo o gelo derreteu e a temperatura é 20ºC;
  • 53. Resposta 59a) parte do gelo derreteu e a temperatura é 0ºC;b) parte do gelo derreteu e a temperatura é 20ºC;c) parte do gelo derreteu e a temperatura é 50ºC;d) Todo o gelo derreteu e a temperatura é 0ºC;e) Todo o gelo derreteu e a temperatura é 20ºC;
  • 54. Resposta 59Q mcQ 50 0,2 120Q 1200calQ ml1200 m80 1200m 15 g 80 Letra A
  • 55. Questão 60(UFRJ) Um calorímetro, consideradoideal, contém, inicialmente, uma certa massa de água àtemperatura de 19.8ºC. Observa-se que, após introduzir nocalorímetro uma massa de gelo a 0ºC, de valor igual a umquarto de massa inicial da água, a temperatura de equilíbriotérmico é 0ºC, com o gelo totalmente derretido. A partir dessesdados, obtenha o calor latente de fusão do gelo. Considere ocalor específico da água igual a 1,0 cal/g ºC.
  • 56. Resposta 60Q mcQ m 1 19,8Q m 19,8Q ml mQ l 4 m19,8m l 4l 19,8 4l 79,2cal / g
  • 57. Questão 61(UNIRIO) No café de manhã de uma fábrica, é oferecida aosfuncionários uma certa quantidade de café comleite, misturados, com massas iguais, obtendo-se uma misturaa uma temperatura de 50º C. Supondo que os caloresespecíficos do café e do leite são iguais, indique qual atemperatura que o café deve ter ao ser adicionado aoleite, caso o leite esteja a uma temperatura inicial de 30º C. a) 40ºC d) 70ºC b) 50ºC e) 80ºC c) 60ºC
  • 58. Resposta 61Qc QL 0m c (50 T ) m c (50 30) 050mc Tmc 20mc 070mc Tmc 070mc TmcT 70 C Letra D
  • 59. Questão 62(UFF) Assinale a opção que apresenta a afirmativa correta.a) O calor específico de uma substância é sempre constante.b) A quantidade de calor necessária para aquecer uma certa massa de água de 0º C a 5º C é igual à quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de uma mesma massa de gelo de 0ºC a 5º C.c) Massas iguais de água e alumínio ao receberem a mesma quantidade de calor sofrerão a mesma variação de temperatura.d) Misturando-se água a 10ºC com gelo a 0ºC, a temperatura final de equilíbrio térmico será sempre menor que 10ºC e maior que 0ºC.e) Corpos de massas e materiais diferentes podem ter capacidades térmicas iguais.
  • 60. Resposta 62a) O calor específico de uma substância é sempre constante.b) A quantidade de calor necessária para aquecer uma certa massa de água de 0º C a 5º C é igual à quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de uma mesma massa de gelo de 0ºC a 5º C.c) Massas iguais de água e alumínio ao receberem a mesma quantidade de calor sofrerão a mesma variação de temperatura.d) Misturando-se água a 10ºC com gelo a 0ºC, a temperatura final de equilíbrio térmico será sempre menor que 10ºC e maior que 0ºC.e) Corpos de massas e materiais diferentes podem ter capacidades térmicas iguais.
  • 61. Resposta 62a) O calor específico de uma substância é sempre constante.b) A quantidade de calor necessária para aquecer uma certa massa de água de 0º C a 5º C é igual à quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de uma mesma massa de gelo de 0ºC a 5º C.c) Massas iguais de água e alumínio ao receberem a mesma quantidade de calor sofrerão a mesma variação de temperatura.d) Misturando-se água a 10ºC com gelo a 0ºC, a temperatura final de equilíbrio térmico será sempre menor que 10ºC e maior que 0ºC.e) Corpos de massas e materiais diferentes podem ter capacidades térmicas iguais.

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