Questões de Vestibular Sobre calorimetria em física

Deseja-se construir uma chaleira elétrica de tal maneira que 1,0l de água, ao nível do mar, inicialmente a 20^oC, entre em ebulição em 1,0 minuto.

Assinale a alternativa que corresponde à potência elétrica desta chaleira.

O gráfico 1 mostra a variação da pressão atmosférica em função da altitude e o gráfico 2 a relação entre a pressão atmosférica e a temperatura de ebulição da água.

Considerando o calor específico da água igual a 1,0 cal/(g·ºC), para aquecer 200 g de água, de 20 ºC até que se inicie a ebulição, no topo do Pico da Neblina, cuja altitude é cerca de 3000 m em relação ao nível do mar, é necessário fornecer para essa massa de água uma quantidade de calor de, aproximadamente,

Sobre os conceitos de temperatura e calor podemos dizer que:

Em quase todos os hospitais e algumas residências é comum o uso de chuveiros misturadores de água quente e fria como na figura ao lado.

Suponha que a torneira quente forneça 50 gramas de água por segundo a temperatura de 50ºC e a torneira fria forneça 100 gramas de água por segundo a temperatura de 20ºC. Considere também que não há trocas de calor entre a água e o ambiente e as águas das duas torneiras se misturam rapidamente.

A alternativa correta que mostra o gráfico da temperatura T da água após a mistura em função do tempo t é:

Pequenas argolas de borracha são comumente utilizadas nos tratamentos dentários, ou melhor, nos aparelhos ortodônticos, conforme a figura. Elas precisam ser encaixadas nos ganchos do aparelho e, geralmente, devem ser usadas em tempo integral, sendo retiradas apenas para comer e escovar os dentes.

Considerando as argolas de borracha obedecendo a lei de Hooke, assinale a alternativa correta que apresenta o melhor esboço do gráfico energia potencial versus o tempo para uma delas.

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:

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.

• 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:

.Um estudante de Física, a fim de analisar o comportamento térmico de uma substância, realizou um experimento em que forneceu calor a uma quantidade m de massa dessa substância, inicialmente na fase sólida. Após analisar os dados experimentais obtidos, ele traçou um gráfico, na figura ao lado, que mostra o comportamento da temperatura dessa substância em função da quantidade de calor que ela recebeu. Sabendo que o calor latente de fusão da substância analisada é igual a 20 cal/g, ele calculou os valores da massa m e do calor específico na fase sólida.


Ele obteve para esses valores, respectivamente,

Um copo com 300g de água foi colocado sobre a mesa da cozinha no início da manhã e ali permaneceu até ao meio dia, horário em que a temperatura estava 30 °C. Para tomar essa água gelada, um estudante colocou a água do copo e dois cubos de gelo em um recipiente termicamente isolado e aguardou o sistema entrar em equilíbrio térmico. Sabe-se que esse conjunto estava submetido à pressão de 1atm , que o Calor Latente de Fusão do gelo é L_F = 80cal / g , que o Calor Específico do Gelo é c_gelo = 0,5cal / g. ºC , que o Calor Específico da água é c_água = 1cal / g. ºC , que os dois cubos de gelo estava inicialmente a 0 °C e que cada um possuía massa de 50 g.
No final do processo, a temperatura da água resultante do equilíbrio térmico foi igual a

As lâmpadas incandescentes são pouco eficientes. Em média, apenas 5% da energia elétrica consumida por uma lâmpada incandescente é transformada em luz visível. O restante da energia é transformada em calor. Por essa razão, as lâmpadas incandescentes estão sendo cada vez mais substituídas pelas lâmpadas de LED. Considerando uma lâmpada incandescente que consome 100 W de potência elétrica, calcule a energia perdida em forma de calor para cada minuto de funcionamento da lâmpada. Dê sua resposta em

A figura F₁ mostra o diagrama de fase (pressão vs. temperatura) da água. Baseado nesse gráfico, podemos afirmar que o uso da panela de pressão é mais eficiente para o cozimento de alimentos?

Quanto calor precisa ser dado a uma placa de vidro de 0,3 kg para aumentar sua temperatura em 80 °C? (Considere o calor específico do vidro como 70 J/kg°C)

• Nos veículos com motores refrigerados por meio líquido, o aquecimento da cabine de passageiros é feito por meio da troca de calor entre o duto que conduz o líquido de arrefecimento que circula pelo motor e o ar externo. Ao final, esse ar que se encontra aquecido, é lançado para o interior do veículo. Num dia frio, o ar externo, que está a uma temperatura de 5°C, é lançado para o interior da cabine, a 30°C, a uma taxa de 1,5L/s. Determine a potência térmica aproximada, em watts, absorvida pelo ar nessa troca de calor.

Furacões são fenômenos climáticos que se formam no meio dos oceanos, em locais de pouco vento e águas quentes, a partir de um sistema de baixa pressão. A intensa evaporação nessas áreas produz fortes correntes ascendentes de ar, criando em torno do centro do furacão ventos de grande velocidade em rotação horizontal.

As afirmativas a seguir descrevem alguns fenômenos físicos presentes na formação de furacões.

I - A evaporação da água do oceano é intensificada em áreas onde a pressão atmosférica é menor. Este fato está relacionado com o ponto de ebulição da água que ocorre em temperaturas menores que 100ºC quando submetida a pressões inferiores a 1,0 atmosfera.
II - O ar úmido e quente, durante seu movimento ascendente, fica submetido a pressões atmosféricas progressivamente menores e se expande. Durante a expansão, a temperatura do ar diminui ao ponto em que o vapor d’água que ele contém condensa formando nuvens.
III - A pressão do ar está relacionada com a velocidade com que ele gira em torno do centro do furacão. Quanto maior a velocidade de rotação do ar, maior a pressão.

Está(ão) correta(s) apenas

Para encher uma banheira, são utilizadas duas torneiras acopladas a um misturador: uma de água quente à temperatura de 60ºC e vazão de 12 litros por minutos. A de água fria fornece água a 15ºC e vazão de 13 litros por minuto. As torneiras são abertas ao mesmo tempo. Após 14 minutos, a torneira de água fria é fechada e a de água quente é mantida aberta por mais 5 minutos. Sabendo que a vazão de água pelas torneiras é constante, desprezando as trocas de calor com o meio externo e com a banheira e usando o calor específico da água constante e igual a 1cal/g.ºC, a temperatura da água da banheira em ºC será aproximadamente igual a

Um colecionador de moedas, ao viajar para um país frio compra duas moedas com as mesmas dimensões, porém, de materiais diferentes. Ele observa que a moeda A fica maior que a moeda B quando viaja para um país mais quente que o país de origem das moedas.
ASSINALE a alternativa que justifica, CORRETAMENTE, o aumento nas dimensões de uma das moedas.

As consequências do aumento de temperatura são graves para todos os seres vivos, incluindo o homem. O aquecimento global tem impactos profundos no planeta: extinção de espécies animais e vegetais, alteração na frequência e intensidade de chuvas, elevação do nível do mar e intensificação de fenômenos meteorológicos. As ações humanas têm interferido sobre o ambiente num ritmo muito acelerado. Estudos indicam que a temperatura média global pode aumentar 5°C em apenas 200 anos.
Fonte: http://www.inpe.br/acessoainformacao/node/483, acessado em 01 maio de 2017 (adaptado)
Considere o calor específico da água c = 1,0 cal/(g°C), a hidrosfera com massa de 1,4 x 10²¹ kg e uma variação de temperatura equivalente ao aumento da temperatura média global.
ASSINALE a alternativa que indica a quantidade de energia que poderá ser absorvida pela hidrosfera em um intervalo de 200 anos.

Um recipiente contendo 1 litro de água, a 20°C, é colocado no interior de um forno de micro-ondas. O aparelho é ligado a uma tensão de 110V e percorrido por uma corrente elétrica de 10A. Após 40 minutos, verifica-se que ainda resta ¼ de litro de água líquida no recipiente. Determine o rendimento percentual aproximado desse aparelho.

Dados:

pressão atmosférica: 1 atm

densidade da água: 1 g/cm³

calor latente de vaporização da água: 540 cal/g

calor específi co da água: 1 cal/g°C

1 caloria = 4,2 joules