Questões de Vestibular Sobre calorimetria em física

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.

O consumo calórico de um animal de sangue quente é proporcional à área superficial de seu corpo. Um animal com massa 3,5 kg consome 250 kcal diárias. O gráfico relaciona a área superficial desse animal com sua massa.
Considerando o gráfico, conclui‐se que,se a massa deste animal dobrar, o seu novo consumo diário de energia, em kcal, será, aproximadamente,

Um grupo de estudantes, em aula de laboratório de Física, mergulhou o resistor de um aquecedor elétrico, ligado a uma fonte de tensão de 120 V, em um recipiente, termicamente isolado, contendo água. Mediram a temperatura da água em função do tempo e verificaram que, em 2 minutos, a temperatura variou de 20°C a 80°C. A partir dos resultados obtidos, construíram o gráfico apresentado na figura abaixo, da quantidade de calor Q, em calorias, fornecida à água em função do instante t, a partir do mergulho do resistor na água, em minutos.

Os valores da resistência elétrica do aquecedor e da massa de água aquecida são, respectivamente, iguais a:

Dados

• 1 cal = 4 J

• calor específico da água = 1 cal/g °C

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.

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

• Os filtros de “barro”, na verdade não são de barro, mas sim de cerâmica à base de argila. Esses filtros possuem pequenos poros que permitem a passagem lenta da água, do reservatório para a superfície externa, ocorrendo então a transformação da água do estado líquido para o estado de vapor. Essa transformação ocorre a partir do calor que a água da superfície externa absorve do filtro e da água em seu interior. A retirada do calor diminui gradualmente a temperatura da água que está dentro do filtro, tornando-a agradável para consumo.

Num dia de temperatura muito elevada e umidade do ar muito baixa, uma dona de casa enche com água seu filtro cerâmico à base de argila, que estava totalmente vazio, até a capacidade máxima de 6 litros. Decorrido certo intervalo de tempo, verifica-se que houve uma diminuição no volume total, devido à passagem de m gramas de água pelos poros da parede do filtro para o meio externo. Como consequência, ocorreu uma variação de temperatura de 5 kelvin na massa de água restante. Nessas condições, determine a massa de água m, aproximada, em gramas, que evaporou.

Dentre as afirmações abaixo, assinale a correta:

Misturam-se dois líquidos em um calorímetro, de capacidade calorífica desprezível. O primeiro tem massa m₁ = 80 g, c₁ = 0,20 cal/(g.°C) e está a 80 °C. O segundo tem massa m₂ = 160 g, c₂ = 0,10 cal/(g.°C) e está a 40 °C.

Encontre a temperatura final de equilíbrio.

Três blocos metálicos de mesma massa possuem calores específicos c₁ , c₂ e c₃ , e suas temperaturas iniciais são T₁ = 0°C, T₂ = 30°C e T₃ = 20°C, respectivamente. Inicialmente colocam-se os blocos 1 e 2 em um calorímetro perfeito (com capacidade térmica desprezível) até que o equilíbrio térmico seja estabelecido, o que ocorre na temperatura de 10º C. O bloco 1 é, então, retirado do calorímetro e substituído pelo bloco 3. A temperatura final de equilíbrio entre os blocos 2 e 3 é de 15°C.

Calcule c₃ , em cal/(g. °C).

Dado

c₁ = 0,20 cal/(g. °C)

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.

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

Em um livro com diagramação antiga era apresentado o esquema a seguir, da troca de calor entre dois corpos A e B.


Nesse esquema o autor explica que “o calor espontaneamente não pode ir de um corpo para outro de temperatura mais alta". Essa afirmação está de acordo com a

Uma amostra de gelo a -40o C recebe calor suficiente para derretê-la completamente, transformando-a em água liquida a 0o C. Considere que a quantidade de calor Q₁ se refere ao calor absorvido pelo gelo enquanto sua temperatura aumenta até 0^oC, e a quantidade de calor Q₂ refere-se somente ao processo de fusão da amostra. Se para o gelo o calor específico vale 0,5cal/go C e o calor latente de fusão é 80cal/g, a alternativa correta é

Com o frio, nada como um Chá Mate com leite para esquentar. Para preparar a bebida, você mistura 100 ml (100 g) de leite frio a 25 ºC com 150 ml (150 g) de Chá Mate a 90 ºC. Considere o calor específico do Chá Mate igual ao da água, c_água 1 cal / gº C = e o do leite, c_leite 0,9 cal / gº C = C . A temperatura final da bebida será aproximadamente igual a:

Em relação aos processos de transferência de calor, assinale a alternativa falsa:

De acordo com a EMBRAPA, “Dentro de uma geladeira doméstica alcançam-se temperaturas entre 6 e 10°C na parte inferior e de 2 a -2°C na parte superior. No congelador, podem-se alcançar temperaturas entre -1°C e -4°C.” Você compra um produto importado em um empório com as seguintes instruções: “Conservar entre a temperatura mínima de 23ºF e a máxima de 50ºF”. Levando em consideração as informações da EMBRAPA, assinale a alternativa correta:

Na Groelândia, com inverno muito rigoroso, os esquimós têm, como morada, os iglus, que, embora feitos de gelo, podem ser habitados porque: