Questões de Vestibular de Física - Calorimetria

Umsistemautilizadoparaobtençãodeenergiaelétricaéconstituídopelousodegeradoresestacionários, comumente encontrados em hospitais, comunidades isoladas e outros estabelecimentos. Esses geradores são constituídos de um motor à combustão e um gerador que converterá o movimento do motor em energia elétrica.
Para construir um sistema semelhante a esse, foi utilizada uma máquina térmica, que opera dentro do ciclo de Carnot, associada a um gerador que converte seu movimento em energia elétrica. Nesse sistema, a temperatura da fonte quente, dada pela queima de combustível, é de 227 °C e da fonte fria, que é o meio externo, é de 27 °C. Supondo que o combustível em uso seja uma mistura de gasolina com uma porcentagem de álcool, comumente vendida nos postos de combustível, e produza 7500 kcal/ kg de energia na reação de combustão, calcule a quantidade do combustível necessária para alimentar uma residência que consome 100 kwh de energia por mês.
Dados: 1 wh = 3600 J 1 cal = 4 J

Considerando-se o poder calórico médio desse espécime, com baixa umidade, é igual a 4300,0kcal/kg, a queima de 1,5ton dele produz uma energia, em 10⁹ cal, igual a

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 tem

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