Lista de exercícios do ensino médio para impressão
Fornecendo-se a um corpo de massa 100 g a quantidade de calor igual a 500 cal, a sua temperatura aumenta de 20°C a 30°C, sem mudança de estado. Calcule a capacidade térmica do corpo e o calor específico da substância que o constitui.

 



resposta:
Resolução:
Temos:
1)
$\phantom{X}m\,=\,100\,g\phantom{X}$; $\phantom{X}Q\,=\,500\,cal\phantom{X}$
$\phantom{X}\Delta\theta\,=\,30^oC\,-\,20^oC\,=\,10^oC\phantom{X}$
2)
A capacidade térmica do corpo é dada pela fórmula:
$\phantom{X}\mathbb{C}\,=\,\dfrac{Q}{\;\Delta\theta\;}\,=\,\dfrac{\;500\,cal\;}{10^oC}\;\Rightarrow\;\boxed{\;\mathbb{C}\,=\,50\,cal/^oC\;}\phantom{X}$
3)
Para obtermos o calor específico, utilizar a fórmula:
$\phantom{X}Q\,=\,m\,c\,\Delta\theta\;\Rightarrow\;c\,=\,\dfrac{Q}{\;m\Delta\theta\;}\;\Rightarrow\phantom{X}$ $\phantom{X}c\,=\,\dfrac{500 cal}{\;100g\,\centerdot\,10^oC\;}\;\Rightarrow$ $\;\boxed{\;c\,=\,0,50\,cal/g^oC\;}\phantom{X}$
*)
Outra fórmula poderia ser:
$\phantom{X}\mathbb{C}\,=\,m\centerdot c\;\Rightarrow\;c\,=\,\dfrac{\mathbb{C}}{\;m\;}\;=$ $\;\dfrac{\;50 cal/^oC\;}{100\,g}\phantom{X}$
c = 0,50 cal/g°C
×
Chama-se BTU (British Thermal Unit) a quantidade de calor necessária para aquecer 1 libra (1 lb ≅ 454 g) da água pura de 64°F a 65°F . Determine o valor de 1 BTU em calorias.

 



resposta: Resolução:
1)
Dados do enunciado:
$\phantom{X}Q\,=\,1\,BTU\phantom{X}$;$\phantom{X}m\,=\,1\,\ell b\,\cong\,454\,g\phantom{X}$
como $\,\dfrac{\;\Delta\theta\;C\;}{\;\Delta\theta\;F\;}\,=\,\dfrac{\;100\;}{\;180\;}\,=\,\dfrac{\;5\;}{9}\;$ então
$\phantom{X}\Delta\theta\,=\,65^oF\,-\,64^oF\,=\,1^oF\,=\,\dfrac{\;5\;}{9}\;{}^oC\phantom{X}$
2)
O calor específico da água é cH2O = 1 cal/g°C e usando a fórmula Q = mcΔθ
$\phantom{X}1\;BTU\,=\,454g\,\centerdot\,1\,\dfrac{cal}{g\,\centerdot\,{}^oC}\,\centerdot\,\dfrac{5}{9}{}^oC\;\Rightarrow$ $\;\boxed{\;1\,BTU\,\cong\,252\,cal\;}\phantom{X}$
1 BTU ≅ 252 cal
×
(FATEC) Calor é a energia que se transfere de um corpo para outro em determinada condição. Para esta transferência de energia é necessário que:
a)
entre os corpos exista vácuo;
b)
entre os corpos exista contato mecânico rígido;
c)
entre os corpos exista ar ou um gás qualquer;
d)
entre os corpos exista uma diferença de temperatura;
e)
entre os corpos exista um meio material.

 



resposta: (D)
×
(FATEC) O conceito de calor é melhor descrito como:
a)
sinônimo de energia;
b)
energia molecular caótica;
c)
incremento de energia interna do sistema;
d)
energia em trânsito no sentido de temperatura decrescente;
e)
nenhuma das anteriores.

 



resposta: (D)
×
(FATEC) Um sistema A está em equilíbrio térmico com outro B e este não está em equilíbrio térmico com um terceiro C . Então podemos dizer que:
a)
os sistemas A e B possuem a mesma quantidade de calor;
b)
a temperatura de A é diferente da de B;
c)
os sistemas A e B possuem a mesma temperatura;
d)
a temperatura de B é diferente da de C, mas C pode ter temperatura igual à do sistema A
e)
nenhuma das anteriores

 



resposta: (C)
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(FUVEST) A temperatura do corpo humano é cerca de 36,5 °C . Uma pessoa toma um litro de água a 10 °C . Qual a energia absorvida pela água?
a)
10 000 cal
b)
26 500 cal
c)
36 500 cal
d)
46 500 cal
e)
23 250 cal
 
 

 



resposta: (B)
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(FACULDADES OBJETIVO - 1982) Um indivíduo bebe 1,0 litro de água a 5,0 °C por dia. Admitindo que sua temperatura é 35 °C , qual é a quantidade de calor perdida por ele para esta água?
a)
1,0 kcal
b)
5,0 kcal
c)
30 kcal
d)
35 kcal
e)
50 kcal
 
 

 



resposta: (C)
×
(FUVEST) Fornecendo uma energia de 10 J a um bloco de 5,0 g de uma liga de alumínio, sua temperatura varia de 20 °C a 22 °C . Concluímos que o calor específico desse material vale:
a)
$\,1,0\,\centerdot\,10^{-4}\;J/{}^oC\centerdot Kg\,$
b)
$\,0,20\,\centerdot\,10^{-4}\;J/{}^oC\centerdot Kg\,$
c)
$\,1,0\;J/{}^oC\centerdot Kg\,$
d)
$\,25\,\centerdot\,10^{3}\;J/{}^oC\centerdot Kg\,$
e)
$\,1,0\,\centerdot\,10^{3}\;J/{}^oC\centerdot Kg\,$

 



resposta: (E)
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(FACULDADES OBJETIVO IEEP) Um corpo de massa 1,0 kg recebe uma quantidade de calor de 1,0 cal e aumenta sua temperatura de 1,0 °C , sem mudança de estado. O calor específico da substância que constitui o corpo, em cal/g°C vale:
a)
1,0
b)
0,1
c)
1,0 . 103
d)
1,0 . 10-3
e)
1,0 . 106

 



resposta: (D)
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(FEI) Duas esferas, A e B , de metais diferentes mas de mesmas dimensões, estão inicialmente à mesma temperatura. São colocadas simultaneamente num congelador a -10 °C . Verifica-se que a esfera A atinge o equilíbrio térmico antes de B .
a)
O que podemos afirmar da capacidade térmica de A com relação à de B ?
b)
O que podemos afirmar dos calores específicos de A e de B ?

 



resposta: a) a capacidade térmica de A é menor que a de B
b) nada se pode afirmar.
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(USP) Quando o bulbo de um termômetro de gás, a volume constante, está imerso no gelo fundente, a pressão do gás é 51,3 cm de Hg . Em presença de água em ebulição, sob pressão normal, a pressão do gás passa a 70,3 cm de Hg . Calcular a temperatura quando a pressão do gás for de 80 cm de Hg.

 



resposta: 151 °C
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(MAUÁ) Pode-se medir a temperatura com um termômetro de mercúrio. Neste, a grandeza termométrica é o comprimento $\phantom{X}{\large \ell}\phantom{X}$ de uma coluna capilar, medida a partir de uma origem comum. Verifica-se que $\,{\large \ell}\,=\,2,34\,cm\,$, quando o termômetro está em equilíbrio térmico com o gelo em fusão, e $\,{\large \ell}\,=\,12,34\,cm\,$, quando o equilíbrio térmico é com a água em ebulição (num ambiente em que a pressão atmosférica é 1 atm).
a)
Calcule o comprimento da coluna de mercúrio, quando a temperatura é θ = 25 °C
b)
Calcule a temperatura ambiente, quando $\,{\large \ell}\,=\,8,84 cm\,$

 



resposta: a)4,84 cm b) 65 °C
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Veja exercÍcio sobre:
termologia
calorimetria