Questões de Vestibular Sobre calorimetria em física

O efeito estufa é o aquecimento da atmosfera mais baixa, o efeito dos gases atmosféricos sobre o balanço entre a radiação solar e a radiação terrestre. O aumento da temperatura provocado por esse fenômeno deve-se ao fato de que a atmosfera é

A ilustração abaixo mostra esquematicamente o funcionamento de uma estufa de flores.



Com relação ao seu funcionamento, é correto afirmar:

O aumento da temperatura média na superfície terrestre ocorrido no último século é atribuído, principalmente,

Um corpo de massa 100 g é constituído por uma substância de calor específico 0,5 cal/g .°C. A quantidade de calor que o corpo deve receber para que sua temperatura varie de 20 °C para 50 °C será:

Sabe-se que a temperatura na superfície do Sol é de cerca de 6.000 K. Uma lâmpada fluorescente moderna tem em sua especificação uma temperatura de 6.000 K. Esta igualdade de temperatura está relacionada ao fato de a lâmpada

    A temperatura dos répteis é regulada pela temperatura ambiente. Se grandes oscilações térmicas ocorrerem, esses animais podem sofrer bastante. Por exemplo, quando a temperatura ambiente baixa demais, a respiração desses animais tem sua frequência diminuída, eles começam a se alimentar com menos frequência, e, consequentemente, seu metabolismo baixa, perdem peso e a síntese de proteínas sofre disfunções.

    Um tipo de lâmpada adequado para a manutenção das funções vitais desses animais são as infravermelhas, de 100 W, por exemplo, pois, além de fornecerem o calor ideal ao animal, não precisam ser desligadas e também são resistentes à água. A eficiência dessas lâmpadas pode ser testada mergulhando-as em um calorímetro contendo 1 litro de água. Nesses tipos de experimento, pode acontecer de, em 5 minutos após o mergulho da lâmpada, a temperatura da água subir cerca de 3 °C.

      Pelo exposto acima, qual seria, aproximadamente, a quantidade de energia, em percentagem, emitida para fora do calorímetro como radiação?

Dados: d_água (densidade da água) = 10³ kg/m³ e

c_água (calor específico da água) = 4.10³ J/kg °C

Muitas pessoas acham que praticar exercícios estando gripado facilita a saída da virose do corpo. Na verdade, o contrário é recomendado, ou seja, repouso é necessário para a amenização da virose. A ciência explica que existe uma probabilidade muito alta de o quadro clínico da virose piorar quando se fazem exercícios físicos sob qualquer intensidade. Nesse caso, por exemplo, a febre apresentada pelo paciente pode subir 2 °C acima da temperatura normal (37 °C). Sendo assim, considerando uma pessoa com 100 kg, pode-se afirmar que, para produzir essa diferença de temperatura, é necessária uma quantidade de energia com um valor mais aproximado de

OBS.:

c_água (calor específico da água) = 4000 J/kg _ˑ K, c_{corpo humano}

(calor específico do corpo humano) = 83% do c_água

Quando o corpo humano produz calor em excesso, tal energia é transferida para a pele em busca de manter a temperatura corporal em torno de 37 °C. Essa transferência se dá, muitas vezes, por meio do tecido adiposo. Considere a situação em que a energia calorífica percorre 3 cm de gordura corporal e atinge a pele, que está a uma temperatura de 34 °C, numa área de 1,5 m² . Assim, sabendo que a condutibilidade térmica da gordura vale K = 0,2 J/s _ˑ m _ˑ °C, a quantidade de calor que atingirá a pele em uma hora será de

Um recipiente de volume V_o, constituído de material cujo coeficiente de dilatação linear é a R, encontra-se completamente cheio de um líquido, cujo coeficiente de dilatação real é γL. Sabe-se que, inicialmente, recipiente e líquido estão em equilíbrio térmico e que, aquecendo-se o conjunto, extravasa do recipiente um volume de líquido ΔV.

Nessas condições, a variação de temperatura do conjunto é igual a

Um calorímetro de capacidade térmica igual a 200cal/°C contém 400,0g de água, a 15°C. Um bloco de alumínio, com massa igual a 200,0g, é aquecido até 90°C e colocado no interior do calorímetro. Desprezando-se as perdas térmicas para o meio ambiente, considerando-se os calores específicos da água e do alumínio, respectivamente, iguais a 1,0cal/g°C e 0,9cal/g°C, é correto afirmar que a temperatura final de equilíbrio do sistema, em °C, é de, aproximadamente,

O diagrama pV mostrado na figura representa três mols de um gás ideal monoatômico que se encontra inicialmente no estado A. Considerando-se a constante dos gases ideais igual a 8,3J/mol.K e com base nas informações fornecidas pelo diagrama, analise as afirmativas e marque com V as verdadeiras e com F, as falsas.
( ) No estado B, a temperatura do gás é igual a 283K. ( ) Os processos AD e BC são transformações isotérmicas. ( ) O gás realiza um trabalho de 18kJ para ir do estado A para o estado D. ( ) O sistema absorve uma quantidade de calor igual a 63kJ, na transformação ADC.
A alternativa que contém a sequência correta, de cima para baixo, é a

O gráfico representa o aquecimento de 50,0g de uma substância pura de fase sólida, a 20°C, para a fase gasosa, a 90°C, em função da quantidade de calor fornecida.
A partir dessas informações, analise as afirmativas e marque com V as verdadeiras e com F, as falsas.
( ) A temperatura de fusão da substância é igual a 70°C. ( ) O calor específico da substância no estado líquido é de 0,1 cal/g°C. ( ) A substância para liquefazer completamente necessita de 300,0cal.
A alternativa que indica a sequência correta, de cima para baixo, é a

Usina termelétrica é uma instalação industrial utilizada para geração de energia elétrica a partir da queima de algum tipo de combustível. A usina é dividida em duas partes, uma térmica, na qual se produz vapor a altíssima pressão (Etapas 1 e 2), e outra elétrica, na qual se produz a eletricidade (Etapas 3 e 4):

Etapa 1: O combustível é queimado para aquecer a caldeira;

Etapa 2: A água no interior da caldeira é aquecida e transformada em vapor;

Etapa 3: O vapor entra em contato com as pás do eixo da turbina;

Etapa 4: A rotação do eixo da turbina no gerador produz energia elétrica.

Sociedade Federativa Brasileira. Usina de carvão. Disponível em: www.sfbbrasil.org. Acesso em: 8 jul. 2015 (adaptado).

Qual das etapas do processo de geração de energia descrito é caracterizada por uma transformação química?

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.

Um fabricante de acessórios de montanhismo quer projetar um colchão de espuma apropriado para ser utilizado por alpinistas em regiões frias. Considere que a taxa de transferência de calor ao solo por uma pessoa dormindo confortavelmente seja 90 kcal/hora e que a transferência de calor entre a pessoa e o solo se dê exclusivamente pelo mecanismo de condução térmica através da espuma do colchão. Nestas condições, o gráfico representa a taxa de transferência de calor, em J/s, através da espuma do colchão, em função de sua espessura, em cm.
Considerando 1 cal = 4 J, a menor espessura do colchão, em cm, para que a pessoa durma confortavelmente é

Um calorímetro de capacidade térmica 50 cal/ºC contém 450g de água cujo calor específico é 1,0 cal/gºC . O calorímetro e a água estão inicialmente isolados em equilíbrio térmico a 10,0ºC . Um bloco metálico de 500g , inicialmente a 60º C, é colocado dentro da água e o sistema, isolado, atinge o equilíbrio térmico a 20ºC . Com base nas informações sobre a troca de calor, analise as afirmativas:
I. O calor específico do bloco metálico é 0,25cal/gºC .
II. O bloco metálico tem uma quantidade inicial de calor maior que o calorímetro.
III. A água recebe a mesma quantidade de calor que o calorímetro.
IV. O bloco metálico recebe 5000J de calor até atingir o equilíbrio térmico.
Assinale a alternativa CORRETA.

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

Um pêndulo simples é composto por uma haste metálica leve, presa a um eixo bem lubrificado, e por uma esfera pequena de massa muito maior que a da haste, presa à sua extremidade oposta. O período P para pequenas oscilações de um pêndulo é proporcional à raiz quadrada da razão entre o comprimento da haste metálica e a aceleração da gravidade local. Considere este pêndulo nas três situações:

1. Em um laboratório localizado ao nível do mar, na Antártida, a uma temperatura de 0 °C.

2. No mesmo laboratório, mas agora a uma temperatura de 250 K.

3. Em um laboratório no qual a temperatura é de 32 °F, em uma base lunar, cuja aceleração da gravidade é igual a um sexto daquela da Terra.

Indique a alternativa correta a respeito da comparação entre os períodos de oscilação P₁, P₂ e P₃ do pêndulo nas situações 1, 2 e 3, respectivamente.

Equipamentos domésticos chamados de vaporizadores para roupa utilizam o vapor de água gerado por um sistema de resistências elétricas a partir de água líquida. Um equipamento com potência nominal de 1.600 W foi utilizado para passar roupas por 20 minutos, consumindo 540 mL de água. Em relação ao gasto total de energia do equipamento, o gasto de energia utilizado apenas para vaporizar a água, após ela já ter atingido a temperatura de ebulição, equivale a, aproximadamente,

Note e adote:

Entalpia de vaporização da água a 100 °C = 40 kJ/mol;

Massa molar da água = 18 g/mol;

Densidade da água = 1 g/mL.

No início do século XX, Pierre Curie e colaboradores, em uma experiência para determinar características do recém-descoberto elemento químico rádio, colocaram uma pequena quantidade desse material em um calorímetro e verificaram que 1,30 grama de água líquida ia do ponto de congelamento ao ponto de ebulição em uma hora. A potência média liberada pelo rádio nesse período de tempo foi, aproximadamente,
Note e adote: Calor específico da água: 1 cal/(g °C) 1 cal = 4 J Temperatura de congelamento da água: 0 °C Temperatura de ebulição da água: 100 °C Considere que toda a energia emitida pelo rádio foi absorvida pela água e empregada exclusivamente para elevar sua temperatura.