Questões de Vestibular Sobre calorimetria em física

Um conjunto de placas de aquecimento solar eleva a temperatura da água de um reservatório de 500 litros de 20 °C para 47 °C em algumas horas. Se no lugar das placas solares fosse usada uma resistência elétrica, quanta energia elétrica seria consumida para produzir o mesmo aquecimento? Adote 1,0 kg/litro para a densidade e 4,0 kJ/(kg∙° C) para o calor específico da água. Além disso,use 1 kWh = 10³ W x 3.600 s = 3,6 x 10⁶ J.

O gráfico mostra o fluxo térmico do ser humano em função da temperatura ambiente em um experimento no qual o metabolismo basal foi mantido constante. A linha azul representa o calor trocado com o meio por evaporação (E) e a linha vermelha, o calor trocado com o meio por radiação e convecção (RC).


Sabendo que os valores positivos indicam calor recebido pelo corpo e os valores negativos indicam o calor perdido pelo corpo, conclui-se que:

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,
Note e adote:
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

Para explicar o princípio das trocas de calor, um professor realiza uma experiência, misturando em um recipiente térmico 300 g de água a 80 °C com 200 g de água a 10 °C.

Desprezadas as perdas de calor para o recipiente e para o meio externo, a temperatura de equilíbrio térmico da mistura, em °C, é igual a:

Considere dois motores, um refrigerado com água e outro com ar. No processo de resfriamento desses motores, os calores trocados com as respectivas substâncias refrigeradoras, Q_ag e Q_ar, são iguais. Considere ainda que os dois motores sofrem a mesma variação de temperatura no processo de resfriamento, e que o quociente entre os calores específicos da água, c_ag, e do ar, c_ar, são tais que c_ag/c_ar = 4.
Qual é o valor do quociente m_ar/m_ag entre as massas de ar, m_ar, e de água, m_ag, utilizadas no processo?

Considere o texto:
Um conceito amplo de calor se refere a forma de transferência de energia não mecânica entre sistema e vizinhança, ou seja, uma forma de transferência de energia entre sistema e vizinhança não relacionada a trabalho mecânico, podendo ser decorrente de diferença de temperatura entre sistema e vizinhança ou mesmo advinda de radiação solar etc.
Podemos dizer que se um sistema termodinâmico libera para a vizinhança, num certo processo, uma quantidade de calor cujo valor absoluto é 7joules e realiza um trabalho de 3joules então, de acordo com a primeira lei da termodinâmica, a variação de energia interna do sistema, é:

Assinale a alternativa correta:

A constante calorífica de derretimento do gelo, sob pressão atmosférica padrão, é cerca de 80cal/g. Isto significa que para derreter cada grama de gelo à 0 graus Celcius sob pressão atmosférica padrão é necessário transferir para ele 80cal de energia térmica. A quantidade de energia térmica necessária para derreter 11g de gelo à 0 graus Celcius sob pressão padrão é cerca de:

Marque a alternativa que preenche adequadamente os espaços entre parênteses.
Quando uma placa de aço sofre um aumento de temperatura ocorre uma (_____) superficial. Se esta placa tiver um orifício, ele fica com área (_____) como se fosse do/de (____) material.

    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 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

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.

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

O gráfico a seguir representa as variações de temperatura ÐT, em função do calor absorvido Q, sofridas por dois corpos, A e B, de massas m_A e m_B e calores específicos c_A e c_B, respectivamente.


Nesse caso, pode-se afirmar que a razão c_A/c_B é igual a

O gráfico a seguir representa as variações de temperatura ΔT, em função do calor absorvido Q, sofridas por dois corpos, A e B, de massas m_A e m_B e calores específicos c_A e c_B, respectivamente.


Nesse caso, pode-se afirmar que a razão c_A/c_B é igual a

Um bloco maciço de zinco tem forma de cubo, com aresta de 20cm a 50°C. O coeficiente de dilatação linear médio do zinco é 25.10-⁶°C-¹. O valor, em cm¤, que mais se aproxima do volume desse cubo a uma temperatura de -50°C é: