Questões de Vestibular Sobre calor latente em física

Um avião em voo acumula uma camada de gelo com volume V em suas asas. Supondo-se que o gelo esteja na temperatura de 273 K e que a densidade desse gelo seja de D e considerando que o calor latente de fusão do gelo seja L e que todas as grandezas aqui utilizadas estão em unidades do SI, pode-se afirmar corretamente que o calor, em joules, necessário para fundir esse gelo é

No diagrama pressão p versus volume V abaixo, um processo termodinâmico ABC ocorre ao longo de um trecho semicircular. Então, o trabalho realizado no processo em joules é igual a

O esquema ao lado ilustra o funcionamento de uma câmara de reação com hidrogênio. Inicialmente a câmara está a 273 K com pressão de 1 atm, confinando 7 moles e 3 moles dos gases hidrogênio H₂ e oxigênio O₂, respectivamente. Uma faísca dentro da câmara promove uma reação exotérmica, que ocorre até que sobre apenas 1 mol de H₂. Aguardando o resfriamento da câmara até 273 K, tem-se uma pressão interna final, em atm, de

O gráfico abaixo mostra a quantidade de calor absorvida pela água durante diferentes processos de transformação. Que quantidade de massa de água, em g, participou desses processos?

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:

C_ÁGUA = 1,0 cal/g°C

L_{FUSAO GELO} = 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

c_água= 1,0 cal/(g.°C)

L_fusão= 80 cal/g.

No verão, várias cidades brasileiras atingem um nível de umidade relativa do ar inferior a 30%. Esta situação é particularmente prejudicial para crianças e idosos. Para minimizar os efeitos da baixa umidade relativa do ar, pessoas utilizam vaporizadores de água para aumentar a umidade do ambiente. Certo vaporizador tem capacidade para 4,5 L de água. Sabendo que este vaporizador tem potência elétrica de 500 W, calcule por quanto tempo ele produzirá vapor quando ligado inicialmente com a sua capacidade máxima de água. Despreze o tempo que o vaporizador leva para aquecer a água da temperatura ambiente até 100 °C. Dados: calor latente de vaporização da água Lv = 2000 kJ/kg; densidade da água dA = 1000 kg/m³ ; 1 L = 10⁻³ m³ .

Um sistema de esterilização de material cirúrgico utiliza um subsistema de produção de vapor d'água. O vapor é obtido a partir do calor fornecido à água líquida, gerado por uma resistência elétrica. A ddp usada pelo equipamento é de 120 V, e sua resistência elétrica é de 2,40 Ω. Supondo, inicialmente, que a água líquida encontra-se a 100 °C, calcule quanto tempo é necessário para que este sistema de vaporização produza um quilograma de vapor à temperatura de 100 °C. Suponha que todo o calor produzido pela resistência elétrica é absorvido pela água. Dado: calor latente de vaporização da água L = 2250 kJ/kg, onde 1 kJ = 10³ J. 

Uma compressa contém 200 g de gelo à temperatura de 0 oC. Se uma fonte transmite calor a essa compressa a uma taxa de 3,33 kJ/min, onde 1 kJ = 10³ J, em quanto tempo todo o gelo se derreterá, com a temperatura final permanecendo em 0 ^oC? Dado: calor latente de fusão do gelo L = 333 kJ/kg.

O calor latente de fusão da água é 333 kj/kg. Sabendo que o ponto de fusão da água ocorre aproximadamente a 273 K. Determine a quantidade de calor necessário para derreter 500g de água a 0°c sabendo que 1 cal = 4,2 J. Marque a opção que melhor fornece esse valor.

Para obter energia térmica, com a finalidade de fundir determinada massa de gelo, produziu-se a combustão de um mol de gás butano (C₄H₁₀), a 1 atm e a 25 ºC. A reação de combustão desse gás é:

C₄H₁₀ (g) +13/2 O₂ (g)→ 4CO₂ (g) + 5H₂ O (l)

As entalpias-padrão de formação (ΔH) das substâncias citadas estão indicadas na tabela:

Considerando que a energia térmica proveniente dessa reação foi integralmente absorvida por um grande bloco de gelo a 0 ºC e adotando 320 J/g para o calor latente de fusão do gelo, a massa de água líquida obtida a 0 ºC, nesse processo, pelo derretimento do gelo foi de, aproximadamente,

Uma massa de água no estado sólido, inicialmente à temperatura de –10 ºC, é aquecida até atingir a temperatura final de 80 ºC. Considere que todo o processo tenha ocorrido à pressão constante de 1,0 atm e que essa massa de água tenha recebido um total de 16500 cal para o processo térmico. Sem levar em conta os efeitos de sublimação do gelo para temperaturas abaixo de 0 ºC, assuma que o valor para o calor específico do gelo seja de 0,5 cal/g ºC, que o calor específico da água seja 1,0 cal/g ºC e que o calor latente de fusão do gelo seja de 80,0 cal/g.

Nesse caso, a massa de água aquecida, em gramas, durante o processo é de

Em um calorímetro, de capacidade calorífica desprezível, há 120 g de água a 60^o C. Calcule a massa de gelo a 0o C, em g, que deve ser adicionada ao calorímetro de modo que a temperatura final de equilíbrio do sistema seja 40^o C.

Em um calorímetro, de capacidade calorífica desprezível, há 120 g de água a 60º C. Calcule a massa de gelo a 0º C, em g, que deve ser adicionada ao calorímetro de modo que a temperatura final de equilíbrio do sistema seja 40º C.
Dados
c_água = 1,0 cal/(gº C)
L_fusão = 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 adiabático de capacidade térmica desprezível contém, sob pressão constante de 1 atm, 300,0g de água a uma temperatura de 28,0°C. Uma amostra de gelo, cuja massa é igual a M₁ e a temperatura é igual a 0,0 °C, é introduzida no calorímetro e verifica-se que o sistema atinge a temperatura de 10,0°C no equilíbrio térmico. Após, introduz-se uma nova amostra de gelo, de massa M₂ e temperatura igual a 0,0°C, com o objetivo de fazer o sistema atingir o equilíbrio térmico em 0°C, sem restar nenhuma massa de gelo ao final do processo.
Considere os seguintes dados: Calor específico do gelo = 0,5 cal/g.°C
Calor específico da água = 1,0 cal/g.°C
Calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g

De acordo com os dados acima, as massa M₁ e M₂ valem

A reciclagem é um conjunto de técnicas de reaproveitamento de materiais descartados, reintroduzindo-os no ciclo produtivo, o que reduz o consumo de recursos naturais, poupa energia e água, diminui o volume de lixo e proporciona emprego a milhares de pessoas. Recolhendo latinhas de alumínio em um dia comemorativo de sua cidade, um coletor de recicláveis obteve o equivalente a R$ 80,00 na venda das latas coletadas nesse dia. Ao quilograma deste metal são pagos R$ 4,00. Seu calor latente de fusão é de 3,97.10⁵ J/kg e, em média, cada 75 latinhas fornecem 1 kg de alumínio. A quantidade de latas coletadas e a energia, em joules, necessária para fundi-las são, respectivamente,

Em uma garrafa térmica, são colocados 200 g de água à temperatura de 30° C e uma pedra de gelo de 50 g, à temperatura de –10 °C. Após o equilíbrio térmico,
Note e adote:
calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g;
calor específico do gelo = 0,5 cal/g °C;
calor específico da água = 1,0 cal/g °C.

Uma quantidade de calor Q = 56.100,0 J é fornecida a 100 g de gelo que se encontra inicialmente a -10 °C.

Sendo

o calor específico do gelo c_g = 2,1 J/(g°C),

o calor específico da água c_a = 4,2 J/(g°C) e

o calor latente de fusão C_L = 330,0 J/g,

a temperatura final da água em °C é,

aproximadamente,

Furacões são sistemas físicos que liberam uma enorme quantidade de energia por meio de diferentes tipos de processos, sendo um deles a condensação do vapor em água. De acordo com o Laboratório Oceanográfico e Meteorológico do Atlântico, um furacão produz, em média, 1,5 cm de chuva por dia em uma região plana de 660 km de raio. Nesse caso, a quantidade de energia por unidade de tempo envolvida no processo de condensação do vapor em água da chuva é, aproximadamente,


π= 3. Calor latente de vaporização da água: 2 x 10⁶ J/kg. Densidade da água: 10³ kg/m³. 1 dia = 8,6 x 10⁴ s.