Questões de Concurso Sobre calor sensível em física

Em um calorímetro adiabático, misturam-se um bloco de cobre de 100 g de massa a 140⁰ C com 30 g de água a 10⁰ C. O calor específico do cobre é 0,09 cal/g⁰ C e da água é 1 cal/g⁰ C. A temperatura final de equilíbrio, em ⁰ C, é: 

Assinale a alternativa que indica a quantidade de energia necessária para aquecer o óleo de uma temperatura ambiente de 20°C até a temperatura de 180° C, indicada para a realização de uma boa fritura, nessa fritadeira com as duas cubas em sua capacidade máxima. Considere os valores de 0,5 cal/g°C e 0,9 g/cm³ para o calor específico e para a densidade do óleo, e que 1 cal = 4 J.

O trecho a seguir foi retirado do texto “Roupa preta realmente esquenta mais no calor?”, publicado online pela BBC News Brasil. “ ‘As pessoas acham que roupas brancas são melhores porque refletem a luz solar, enquanto as pretas a absorvem e a transformam em calor’, diz Arturo Quirantes, professor da Universidade de Granada, na Espanha, e autor do blog científico El profe de Física (O professor de Física). Mas essa noção não leva em conta um fator importante: o fato de que nosso corpo também gera calor. ‘Nós emitimos energia térmica. Se usamos roupa branca, o calor que emitimos rebate contra o tecido e não consegue sair’, diz o cientista. ‘No entanto, se o tecido é preto, ele o absorve. E, se houver vento, ele leva o calor por ______ (processo de transmissão de calor em que a energia térmica se propaga através do transporte de matéria), que é um mecanismo eficiente para nos manter frescos’. ‘Isso’, acrescenta, ‘é o que explica porque os beduínos, acostumados a viver sob o escaldante calor do deserto, têm o corpo todo coberto por uma manta preta’ ”.
(BBC News Brasil. Roupa preta realmente esquenta mais no calor?, 2017. Disponível em: https://www.bbc.com/portuguese/geral40448655 )
Assinale a alternativa que preencha corretamente o nome do fenômeno natural apresentado no texto. 

A quantidade de calor que tem como efeito apenas a alteração da temperatura de um corpo denomina-se:

Considere-se uma barra de aço com 10 cm de comprimento, 6 cm² de área de seção transversal retangular e cujas extremidades sejam submetidas a temperaturas constantes e diferentes, 20 ℃ em uma extremidade e 130 ℃ em outra. Nessa hipótese, sabendo-se que a condutividade térmica do aço vale 1,1 × 10⁻² kcal ∙ m ∙ ℃ ∙ s⁻¹, após alcançado o estado estacionário, o valor do fluxo de calor na barra, devido ao processo de transmissão de calor por condução, é

Em um recipiente de alumínio de massa M_R = 800 g, inicialmente à temperatura T_R = 200 °C, foram colocados vários cubos de gelo a T_G = 0 °C. Considerando que somente ocorreu transferência de calor entre o gelo e o recipiente, calcule a massa de gelo que se fundiu, sabendo que a temperatura final de equilíbrio foi T_F = 0 °C. Dados: os calores específicos do alumínio e da água são cAl = 0,220 cal/g°C e c_H2O = 1,00 cal/g°C, respectivamente; o calor latente de fusão do gelo é L = 80,0 cal/g.

Andar descalço sobre o calçadão de Copacabana em um dia ensolarado é uma tarefa difícil. O chão é composto por pedras portuguesas que ficam muito quentes sob a intensa radiação solar. Felizmente, o calçadão foi construído intercalando pedras brancas e pretas, como mostra a Figura. Dessa forma, as pedras brancas ficam menos quentes do que as pretas e é então possível caminhar sobre elas.

As pedras pretas ficam mais quentes do que as brancas porque

Em um calorímetro à temperatura ambiente de 30 °C, de capacidade térmica 40 cal/°C, são misturados 20 gramas de gelo a −20 °C, 50 gramas de água a 25 °C e 10 gramas de vapor de água a 120 °C. Estabelecido o equilíbrio térmico, admitindo que não haja perda de calor para o ambiente, a temperatura final da mistura, em °C, é de aproximadamente 
Dados: Calor específico do gelo = 0,50 cal/g °C Calor específico da água = 1,0 cal/g °C Calor específico do vapor de água = 0,50 cal/g °C Calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g Calor latente de vaporização da água = 540 cal/g 

Em um processamento, 200 kg de água a 30 °C são aquecidos até a obtenção de 200 kg de vapor d’água a 110 °C. A quantidade de calor, em J, necessária para esse processamento corresponde aproximadamente a

Dado

Calor latente de vaporização da água: 2,3 x 10⁶ J kg^-1

Calor específico da água: 4,2 x 10³ J kg^-1 K^-1

Calor específico do vapor d’água: 2,0 x 10³ J kg^-1 K^-1

A figura, a seguir, mostra uma panela usada para preparar o café da manhã.

Durante a preparação, meio litro de água à temperatura inicial de 20°C (293 K) é fervido à 100°C (373 K). Considerando o calor específico e a densidade da água iguais a 1 cal/g°C e 1 g/mL, respectivamente, a variação de entropia desse processo termodinâmico é, em cal/°C, de

Um objeto de alumínio (calor específico: 0,22 cal/g°C) com massa de 15 gramas, exposto ao sol, teve sua temperatura elevada de 15 °C para 50 °C. Assinale a alternativa correspondente à energia térmica absorvida, em Joules (considere 1 caloria = 4,2 Joules), pelo objeto.

Ao se mergulhar um bloco de gelo de 100 g, a temperatura de -10 °C, em 1 kg de água, a uma temperatura de 5 °C, a temperatura final de equilíbrio será igual a

Hidrelétricas, termelétricas e usinas nucleares são os tipos de usinas elétricas mais comuns no Brasil, são elas que geram a energia necessária para não nos deixar na escuridão completa. Todas as três funcionam de forma similar, precisando de um impulso (que varia entre as três), que gira uma grande turbina, acoplada a um ímã, que, em seguida, gera energia por meio de um gerador, ou bobina. O que diferencia todas é justamente o tipo de impulso feito à turbina. Uma usina do tipo termelétrica usa o calor da queima do carvão (ou outro combustível fóssil) para gerar energia. Este calor liberado aquece água no estado líquido que, por sua vez, transforma-se em vapor que movimenta a turbina. Este tipo de produção consiste na transformação de energia térmica em elétrica. Os impactos ambientais deste tipo de usina são muito grandes, o rendimento é baixo e o custo para produção deste tipo de energia é alto. A queima do combustível fóssil liberado na atmosfera contribuiu para, além da chuva ácida, o aumento do aquecimento global.

A queima do bagaço da cana-de-açúcar plantada em grandes áreas do estado de São Paulo aquece as caldeiras de usinas termoelétricas. Uma dessas usinas, ao queimar 40 kg de bagaço por segundo, gera 20 kWh de energia elétrica por segundo. Adotando o poder calorífico da queima do bagaço em 1800 kcal/kg, pode-se dizer corretamente que a usina em questão opera com rendimento de:

Dado: 1 cal = 4 J

 Um experimento para medir o calor específico da água utiliza o seguinte material:

Um copo de alumínio recoberto externamente por isopor, uma resistência elétrica (para fornecer o calor), uma fonte de corrente com leitura de tensão e corrente, um termômetro e um cronômetro digital.

Numa primeira experiência, utilizando 50 gramas de água, o técnico do laboratório encontrou, para o calor específico da água 4,30 J/(g ⁰C).

Num segundo experimento, desta vez utilizando 100 gramas de água, encontrou 4,24 J/(g ⁰C).

A hipótese feita pelo técnico é de que o copo de alumínio não é ideal, pois tem uma capacidade térmica que não é desprezível. Escolha a opção que melhor estima a capacidade térmica do copo de alumínio utilizado nos experimentos, sabendo que o calor específico da água é 4,18 J/(g ⁰C). Despreze a possibilidade de trocas de calor com o ambiente:  

O líquido contido por um recipiente de volume V está na iminência de transbordar quando sua temperatura é de 15° C. Aquecendo-se o conjunto a 30° C, transborda uma quantidade X desse líquido. Medindo o volume transbordado pode-se obter a seguinte informação:

Ao derramar 100 cm³ de café a 80 °C num copo de leite morno a 40 °C, obtêm-se 200 cm³ de café com leite, cuja temperatura aproximada será de:

Marque a alternativa que contém somente as afirmativas CORRETAS

Assinale a alternativa que define CORRETAMENTE calor.

Uma amostra de 100 g do material M é utilizada como referência para uma medida de calor específico. Para tal, uma certa quantidade de calor Q é dada para o material M e verifica-se que há uma variação de temperatura de 2 K. Em seguida, uma nova amostra, também de 100 g, de um material N recebe uma quantidade de calor 2Q, o que provoca uma variação de temperatura de 0,5 K.

Considerando que o calor específico da amostra M é de 128 J/(kg.K), qual é o calor específico, em J/(kg.K), da amostra N?