Questões de Física - Calorimetria para Concurso
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A condutividade elétrica é a medida da habilidade de uma solução aquosa de conduzir uma corrente elétrica devido à presença de íons. Para se fazer a medida desta propriedade, comumente é utilizado no laboratório o condutivímetro. Dado o exposto, analise as afirmativas abaixo sobre condutividade elétrica e o uso do condutivímetro.
I) A condutividade varia com a concentração total de substâncias ionizadas dissolvidas na água e da temperatura, porém independe da mobilidade e da valência dos íons dissolvidos.
II) O procedimento de medição de condutividade elétrica depende da marca e do modelo do condutivímetro utilizado, porém algumas etapas do procedimento são consideradas comuns, como a seguinte ordem: 1. Ligar o aparelho; 2. Deixar o equipamento ligado durante alguns minutos; 3. Lavar a sonda de condutividade elétrica com água destilada e enxugar com papel absorvente macio; 4. Calibrar o aparelho com solução padrão de condutividade elétrica; 5. Lavar e enxugar novamente a sonda; 6. Proceder a leitura de condutividade elétrica da amostra; 7. Após a leitura da amostra, lavar o eletrodo, enxugar e guardar conforme especificação do fabricante.
III) Como a condutividade elétrica é dependente da temperatura, os dados de condutividade elétrica devem ser acompanhados da temperatura na qual foi medida.
IV) A condutividade elétrica pode ser expressa por diferentes unidades. No Sistema Internacional de Unidades (S.I.), é reportada como Siemens por segundo (S/s).
Em um laboratório, 300 g de gelo que se encontra a -10 ºC deverá ser transformado em água a +50 ºC. Considerando o calor latente de fusão do gelo igual a 80 cal/g, o calor específico do gelo igual a 0,5 cal/g ºC e o calor específico da água igual a 1 cal /g ºC, julgue o item subsequente.
Para que todo o gelo a -10 ºC se transforme em água a 0 ºC
são necessárias 24.000 cal.
Em um laboratório, 300 g de gelo que se encontra a -10 ºC deverá ser transformado em água a +50 ºC. Considerando o calor latente de fusão do gelo igual a 80 cal/g, o calor específico do gelo igual a 0,5 cal/g ºC e o calor específico da água igual a 1 cal /g ºC, julgue o item subsequente.
A quantidade de calor necessária para que todo o gelo derreta
e se transforme em água a 0 ºC é inferior a 1.000 cal.
Em um laboratório, 300 g de gelo que se encontra a -10 ºC deverá ser transformado em água a +50 ºC. Considerando o calor latente de fusão do gelo igual a 80 cal/g, o calor específico do gelo igual a 0,5 cal/g ºC e o calor específico da água igual a 1 cal /g ºC, julgue o item subsequente.
A quantidade total de calor necessária para que todo o
gelo a -10 ºC se transforme em água a +50 ºC é maior
que 40.000 cal.
A tabela a seguir informa o calor específico de algumas substâncias.
Consultando a tabela, analise as afirmativas a seguir.
I. Atualmente, nos consultórios dentários, são utilizados motores de alta rotação. O atrito entre a broca e o dente provocaria um brutal aumento na temperatura que seria impossível suportar. Para que isso não ocorra, durante o contato entre a broca e o dente, é lançado sobre este um jato contínuo de água.
II. Para resfriar uma peça aquecida, é usual mergulhá-la em água (líquida). Seria muito mais eficiente, para resfriá-la, mergulhá-la em mercúrio. Só não se faz isso porque o mercúrio, além de emitir vapores tóxicos, custa muito caro.
III. Para esterilizar dois instrumentos cirúrgicos de massas iguais, um de ferro outro de alumínio, inicialmente à temperatura ambiente, colocam-se os dois em um forno durante o mesmo intervalo de tempo, de modo que ambos recebam a mesma quantidade de calor. Nesse caso, a temperatura do instrumento de ferro aumentará o dobro do que aumentar a temperatura do instrumento de alumínio.
Assinale:
Em um calorímetro ideal, são colocados 100g de gelo a 0ºC e 100g de água a 50ºC que entram em equilíbrio térmico. Em seguida, é inserida no calorímetro uma massa M de alumínio a uma temperatura de 110ºC. A temperatura final de equilíbrio é 10ºC.
Considere:
Calor específico da água = 1,0 cal / goC. Calor específico do alumínio = 0,20 cal/ goC. Calor latente de fusão do gelo = 80 cal / g.O valor de M é
Considere que em um experimento realizado em um laboratório de ciências, um estudante utiliza duas peças distintas metálicas, uma de alumínio e outra de ferro. Ele percebe que, ao fornecer a mesma quantidade de calor para ambas as peças, elas apresentam a mesma variação de temperatura.
Isso se deve ao fato, principalmente, de que:
O estudo do calor e de suas transformações em energia mecânica é chamado de termodinâmica, que significa “movimento do calor”. A ciência da termodinâmica foi desenvolvida no início do século XIX, antes que a teoria atômica e molecular da matéria fosse compreendida.
P. Hewitt. Física Conceitual. 9.ª edição (com adaptações).
A respeito da termodinâmica, assinale a alternativa correta.
A fusão durou
A figura acima ilustra um trilho de ar comprimido, constituído de duas placas de alumínio encaixadas de modo a formar uma estrutura de seção reta triangular. No interior da estrutura, passa uma corrente de ar comprimido que sai por 100 orifícios, de raios iguais a 0,001 m, localizados nos dois lados das placas que formam o trilho. O ar entra na estrutura, a partir de uma abertura circular de raio 1 cm, a uma velocidade igual a 1 m/s. Um carrinho de massa M, que pode deslizar sobre os trilhos, está preso a uma pequena esfera de massa m, por meio de um fio rígido e inextensível de massa desprezível e que passa por uma roldana de massa também desprezível. O trilho está inclinado de um ângulo θ em relação à horizontal. O coeficiente de atrito cinético do carro com as placas metálicas do trilho é igual a μb, na ausência de ar comprimido, e igual a μa, após a inserção de ar comprimido na estrutura.
Com base nessas informações, julgue o item.
A variação de temperatura (ΔT) que o carrinho irá experimentar no processo de subida por uma distância D,paralela à superfície do plano, será ΔT = M⋅g⋅μa⋅cosθ/ca, em que ca é o calor específico do carrinho, e g, a aceleração da gravidade.
Quando varia a quantidade de calor cedida a um corpo, a sua temperatura aumenta gradativamente, desde que esteja em uma mesma fase física da matéria. No processo de mudança de fase, a temperatura permanece constante, e o calor cedido é utilizado para a mudança de fase. O gráfico a seguir representa a curva de aquecimento de determinado material, em que os intervalos A, B, C, D e E destacam as diversas fases e os processos de transformação.
A partir das informações apresentadas acima e considerando que as quantidades das grandezas sejam proporcionais à representação no gráfico, julgue o item subsecutivo.
Os intervalos A, C e E do gráfico ilustram, respectivamente, as
fases sólida, líquida e gasosa.
Para determinar o calor específico de materiais, Lavoiser e Laplace desenvolveram, no século XVIII, o chamado calorímetro de fusão de gelo. Considerando que a água ferve a 100 °C e congela a 0 °C e que o calor latente de fusão do gelo é igual a 80 cal.g-1, julgue o item a seguir.
Em nenhuma circunstância a água ferve abaixo de 100 °C ou à temperatura ambiente.
Para determinar o calor específico de materiais, Lavoiser e Laplace desenvolveram, no século XVIII, o chamado calorímetro de fusão de gelo. Considerando que a água ferve a 100 °C e congela a 0 °C e que o calor latente de fusão do gelo é igual a 80 cal.g-1, julgue o item a seguir.
Para corpos constituídos de uma mesma substância, a
capacidade térmica é independente da massa.
Para determinar o calor específico de materiais, Lavoiser eLaplace desenvolveram, no século XVIII, o chamado calorímetro de fusão de gelo. Considerando que a água ferve a 100 °C e congela a 0 °C e que o calor latente de fusão do gelo é igual a 80 cal.g-1, julgue o item a seguir.
Para uma mesma substância, a uma dada pressão, a temperatura de solidificação é diferente da temperatura de fusão.
Para determinar o calor específico de materiais, Lavoiser eLaplace desenvolveram, no século XVIII, o chamado calorímetro de fusão de gelo. Considerando que a água ferve a 100 °C e congela a 0 °C e que o calor latente de fusão do gelo é igual a 80 cal.g-1, julgue o item a seguir.
Considere que, para determinar o calor específico doalumínio, foi colocado, nesse calorímetro, 23 g de alumínioa 100 °C e após atingir o equilíbrio térmico, foi verificadoque 6,3 g de gelo foram derretidos. Nesse caso, o calorespecífico do alumínio é superior a 0,2 cal•g-1 °C-1.
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