Questões de Vestibular Sobre calorimetria em física

Maria é proprietária de uma lanchonete e, devido à procura, faz café diversas vezes por dia. Para preparar uma garrafa de um litro de café, ela utiliza 1 litro de água fervente. Paulo é frequentador assíduo da lanchonete e pede a Maria que lhe prepare um copo de café com leite. Ela coloca, em um copo, 150 ml de café a 95°C e acrescenta 50 ml de leite gelado a 15°C. Qual a temperatura do café com leite servido a Paulo? (Use calor específico do café=calor específico do leite = 1,0 cal/g°C e densidade do café=densidade do leite=1,0 Kg/L)

Recentemente, uma empresa britânica apresentou um protótipo de um motor a jato hipersônico que permitirá às aeronaves comerciais voarem a uma velocidade muito acima da velocidade do som, fazendo com que uma viagem de São Paulo à Austrália dure, aproximadamente, 4 horas (atualmente essa viagem dura cerca de 24 horas).
Isso só é possível devido ao fato de o motor ser alimentado por uma mistura de hidrogênio e oxigênio. Esse motor “suga” o ar à sua frente fazendo com que os gases, antes de entrarem no combustor, sejam resfriados por um sistema denominado pre-cooler. Esse dispositivo consegue resfriar os gases variando a temperatura 1 000 K em cerca de 50 ms. Assim, ele aumenta a eficiência de combustível.
Com base nessas informações, podemos afirmar que a taxa de variação de resfriamento térmico, em °C/s, é

Em uma aula de laboratório de calorimetria, um aluno da Fatec precisa determinar o calor específico de um material desconhecido de massa 1,0 kg. Para isso, ele usa, por 1 min, um forno elétrico que opera em 220 V e 10 A. Após decorrido esse tempo, ele observa uma variação de temperatura de 220 °C.
Considerando que o forno funciona de acordo com as características apresentadas, podemos afirmar que o calor específico determinado, em J/kg·K, foi de
Lembre que: Q = m . c. Δθ

Uma borracha e uma régua metálica encontram-se sobre uma mesma mesa. Um estudante pega com uma das mãos a borracha e com a outra a régua, observando uma sensação de frio bem maior na mão que tocou a régua. Seus colegas comentam o fato:

Alan: “A borracha, por ser isolante, retém mais calor que o metal”

Berenice: “Esta diferença se dá em função do metal sempre ter menor calor específico”

Eduardo: “O metal tem maior condutividade térmica que a borracha”

Bernadete: “Isso só acontece porque o metal está a uma temperatura menor que a borracha”

Está(ão) CORRETO(S) o(s) comentário(s) de:

No vestibular da UFGD, um candidato levou duas garrafas de água de 500 ml para tomar durante a prova de 4 horas de duração. No início da prova, as garrafas de água estavam a 2 ºC. A temperatura da sala manteve-se constante em 26 ºC. O fluxo de calor entre as garrafas e a sala é constante e da ordem de 15 W. Considerando que o candidato consumiu apenas uma garrafa de água, após quanto tempo, aproximadamente, a garrafa fechada entra em equilíbrio térmico com a sala? Dados: c_água: 4,2x10³ J/kg.K

Considere as afirmações sobre a troca de calor e de matéria em sistemas termodinâmicos.

I. Sistemas abertos trocam calor e matéria com seu entorno.

II. Sistemas fechados só trocam calor com seu entorno.

III. Sistemas isolados não trocam calor e nem matéria com seu entorno.

IV. Em um processo adiabático, o sistema é considerado fechado.

V. Nem todo organismo vivo é um exemplo de sistema aberto.

Assinale a afirmativa correta.

O processo medieval de forja de espadas consistia basicamente no aquecimento de uma barra de aço até que ela ficasse maleável, em torno de 800°C, e sua modelagem era obtida através de marteladas no metal para então formar a lâmina. Depois a espada passava por um tratamento térmico, uma espécie de têmpera, para definir sua dureza. A têmpera consistia basicamente no resfriamento da lâmina sendo colocada diretamente na água. Depois a lâmina ainda passava por uma nova sessão de marteladas para expelir partículas indesejadas da liga metálica. Imagine que durante a forja de uma lâmina de aço, de 800g de massa, o ferreiro está acabando de modelar a lâmina, ainda maleável, e a coloque em um reservatório com 2,96 l de água, inicialmente a 36°C. Deixando que esse sistema (lâmina+água) atinja o equilíbrio térmico, qual será a temperatura final da água? Suponha que a troca de calor se dê exclusivamente entre a lâmina e a água, desconsiderando eventuais perdas para o ambiente.
Dados: C_água = 1,0 cal/g . °C; P_água = 1000 kg/m³ ; C_aço = 0,12 cal/g . °C

Considerando as mudanças de fase da matéria, atribua V (verdadeira) e F (falsa) às afrmativas a seguir.

( ) Formam-se gotículas sobre a superfície de uma lata de refrigerante gelada porque o vapor d’água é esfriado quando faz contato e se condensa.

( ) Quando a água na forma de vapor se condensa, absorve energia de modo que o ar circundante é resfriado.

( ) O compartimento de alimentos de um refrigerador é resfriado pela condensação do fluido.

( ) A temperatura de ebulição da água aumenta quando ela sofre aumento de pressão.

( ) A temperatura da água fervente mantém-se a mesma se o aquecimento e a ebulição se mantêm.

Assinale a alternativa que contém, de cima para baixo, a sequência correta.

Um estudante adaptou o sistema elétrico de um chuveiro para utilizá-lo como aquecedor de água. O estudante colocou o sistema para aquecer a água de sua caixa d'água. Sabemos que a caixa estava com 1000 litros de água, inicialmente a 20°C, e que ele queria que a temperatura da água atingisse 30°C. Passado o intervalo de uma hora, o estudante resolveu acelerar o processo de aquecimento e mudou a potência do sistema para um valor maior, de acordo com o gráfico a seguir.

Suponha que as trocas de calor se deram apenas entre o aquecedor e a água, e que as perdas de calor para o ambiente possam ser desconsideradas. Assinale a alternativa que indica qual será, aproximadamente, o tempo total que o estudante terá que esperar até que a água atinja a temperatura desejada.
(Dados: calor específico da água 4200 J/kg°C; densidade da água 1,0 kg/dm³ ).

Assinale a alternativa correta.

Assinale a alternativa correta.

A queima de 1,000 g de gás de cozinha fornece 6000 cal. A massa de gás que deve ser queimada para elevar a temperatura de meio litro de água de 25,00ºC até 100,0ºC, e, ainda, produzir a evaporação de 100,0 ml de água, é:

Um estudante de ciências precisa analisar o comportamento de um microorganismo que vive em meio aquoso, mas que consegue sobreviver apenas em uma faixa de temperatura de 0 ºC a 10 ºC . Para isso ele elaborou uma "câmara fria". Essa câmara consiste em uma caixa de isopor com um sensor de temperatura para monitoramento. Quando a temperatura da água no interior chega a 10 ºC, um resfriador, em contato com a água no interior, é ligado automaticamente por um tempo para diminuir um pouco a temperatura. A caixa é representada pelo esquema abaixo:




Sabe-se que a capacidade térmica da caixa é desprezível e que, para esse intervalo de temperatura, ela permite entrada de calor do ambiente do laboratório, na taxa 2 cal/s. Durante a análise de uma amostra com volume interno de 800 ml de água, em certo momento, quando o sensor interno indicava 6 ºC , o estudante percebeu que o seu resfriador parou de funcionar. O estudante vai, então, adicionar imediatamente certa quantidade de água a 0 ºC para não comprometer o experimento, enquanto conserta o resfriador. Assinale a alternativa que contém a menor quantidade de água que deve ser adicionada à caixa, com o objetivo de manter a temperatura em sua faixa aceitável, sabendo que o estudante demora exatamente uma hora para consertar o resfriador. Considere que a quantidade de água foi adicionada rapidamente, de forma que a taxa da troca de calor durante todo o processo permaneceu constante em 2 cal/s, e que o calor específico da solução aquosa é igual ao da água.

Atualmente, muitas residências estão fazendo o uso de energia solar, através de coletores instalados no telhado, para aquecer a água e, assim, contribuir para um menor gasto em energia elétrica em relação aos chuveiros elétricos convencionais.
Sobre esses coletores solares são feitas as seguintes afirmativas:
I. As chapas de alumínio e as tubulações de água devem ser pintadas de preto, pois a cor preta aumenta a absorção da energia radiante do sol incidente, aquecendo mais rapidamente a água. II. O processo de transmissão de calor, que ocorre das placas quentes para a água, é chamado de convecção, ocorrendo devido ao deslocamento de matéria. III. As placas de vidro colocadas sobre as tubulações são transparentes à luz, mas boas refletoras de radiação infravermelha e por isso ajudam no aquecimento da água no interior da tubulação.
É correto o que se afirma em

No texto 09, temos uma ilustração mostrando o Planeta Terra superaquecido, indicando o aquecimento global. Analise os itens abaixo e depois assinale a alternativa correta.
  I  -  Considere a temperatura do núcleo da Terra igual a 7.000 ºC e a temperatura na superfície igual a 37 ºC. Em uma região cuja área é de 8.500.000 km² e em que a espessura do núcleo até a superfície da Terra seja 3.000 km, podemos afirmar que a taxa de condução de calor que atravessa essa área é de, aproximadamente, 7,5x10¹² J/s, adotando a condutividade térmica média da Terra igual a 380 J/smk.
II-A quantidade de calor que um iceberg, cuja massa é de 700 milhões de quilos e cuja temperatura é de -10 ºC, deve absorver para se transformar totalmente em água a 0 ºC é igual a, aproximadamente, 2,5x10¹⁴ J. Para esse cálculo, foram utilizados os seguintes dados: calor específico do gelo igual a 2220 J/kg.K; calor latente de fusão do gelo igual a 333 kJ/kg.

III-Em processos adiabáticos, a quantidade de calor cedida/removida de um sistema é igual a zero, ao passo que, em um processo isovolumétrico, ela é igual à variação de trabalho que o processo sofreu.


Assinale a alternativa que contém apenas proposições corretas:

Num dia de festa, um grupo de amigos comprou barras de gelo para as bebidas; as barras chegaram com algumas horas de antecedência, e o dia estava muito quente. Alguém então sugeriu que as barras de gelo fossem envolvidas em um cobertor para evitar que derretessem rapidamente. É adequado dizer que essa sugestão:

Um martelo de massa M = 1, 2 kg, com velocidade de módulo 6, 5 m/s, golpeia um prego de massa m = 14 g e para, após cada impacto. Considerando que o prego absorve toda a energia das marteladas, uma estimativa do aumento da temperatura do prego, gerado pelo impacto de dez marteladas sucessivas, fornecerá o valor aproximado de:
Dado: Calor específico do ferro c = 450J/kg^oC

Pretende-se aquecer 1000 L de água, de 20°C a 70°C,utilizando um resistor de 5 Ω, ligado a uma fonte de tensão contínua de 220 V. Sendo assim, responda, respectivamente,em quanto tempo ocorrerá esse aquecimento e o tempo necessário caso o resistor seja substituído por outro de 1Ω.
Dados: Densidade da água: 1 kg/l Calor específico da água: 1 cal/g°C 1 cal = 1,1630x10^-6 kWh

Um engenheiro eletricista, ao projetar a instalação elétrica de uma edificação, deve levar em conta vários fatores, de modo a garantir principalmente a segurança dos futuros usuários. Considerando um trecho da fiação, com determinado comprimento, que irá alimentar um conjunto de lâmpadas, avalie as seguintes afirmativas:

1. Quanto mais fino for o fio condutor, menor será a sua resistência elétrica.

2. Quanto mais fino for o fio condutor, maior será a perda de energia em forma de calor.

3. Quanto mais fino for o fio condutor, maior será a sua resistividade.

Assinale a alternativa correta.

Admitindo que não haja desperdício de calor para o meio e que toda energia seja transformada em energia térmica, determine a quantidade de calor total e o tempo gasto para aquecer o sistema (panela-água), durante o processo, assinalando a alternativa correta: