Questões de Vestibular de Física - Calorimetria

No inverno, diariamente, um aquecedor elétrico é utilizado para elevar a temperatura de 120 litros de água em 30 ºC. Durante 30 dias do inverno, o gasto total com este dispositivo, em reais, é cerca de:

Ao ligar o aparelho de ar-condicionado, o ambiente se encontra a temperatura ambiente T₀, iniciando portanto um primeiro ciclo de resfriamento (1) até atingir a temperatura de desligamento T<sub>p bprogramada pelo usuário. Neste momento, o sistema de resfriamento é desligado, mantendo apenas em funcionamento o sistema de ventilação do aparelho. Durante este ciclo (2), a temperatura do ambiente volta a subir, de forma que o sistema de refrigeração é reativado quando se atinge uma temperatura de acionamento Tp+ΔT, voltando a resfriar o ambiente até atingir a temperatura de trabalho novamente ( Este procedimento se repete até que o aparelho de ar-condicionado seja desligado pelo usuário.

A fim de se obter o menor tempo possível para se atingir a temperatura Tp no primeiro ciclo de resfriamento, um procedimento recomendável a ser adotado seria:</sub>

O líquido é inserido à temperatura ambiente T₁ em um funil (1) é conduzido através de canos de aço longos e finos que atravessam o interior de um recipiente preenchido com gelo e isolado termicamente (2), até atingir uma torneira externa (3)por onde a bebida é servida a uma temperatura menor 2. Após o derretimento do gelo, a água formada no recipiente (2) pode ser dispensada por uma saída auxiliar (4) e o gelo pode ser então reposto, mantendo o sistema de resfriamento portátil em funcionamento.

Um pequeno ajuste que proporcionaria uma redução ainda maior na temperatura T₂ do líquido servido seria

Qualquer dos seus leitores que tenha a ventura de residir em meio ao romântico cenário do País de Gales ou da Escócia poderia, não tenho dúvida, confirmar meus experimentos medindo a temperatura no topo e na base de uma cascata. Se minhas observações estão corretas, uma queda de 817 pés deve gerar um grau de calor, e a temperatura do rio Niágara deve subir cerca de um quinto de grau por causa de sua queda de 160 pés.

Esse trecho foi publicado em 1845 por James P. Joule na seção de cartas da revista inglesa Philosophical Magazine e ilustra os resultados por ele obtidos em suas experiências para a determinação do equivalente mecânico do calor.

Sendo o calor específico da água, adotando pode- se afirmar que, ao se referir a “um grau de calor” e a “um quinto de grau”, Joule está exprimindo valores de temperatura que, em graus Celsius, valem aproximadamente

Uma barra metálica, que está sendo trabalhada por um ferreiro, tem uma massa M = 2,0 kg e está a uma tempe ratura . O calor específico do metal é = 0,10 cal/g °C. Suponha que o ferreiro mergulhe a barra em um balde contendo 10 litros de água a 20 °C. A temperatura da água do balde sobe 10 °C com relação à sua temperatura inicial ao chegar ao equilíbrio.

Calcule a temperatura inicial da barra metálica.