Questões Militares Comentadas sobre calorimetria em física

Em um recente trabalho, os pesquisadores de uma instituição concluíram que 500 mL do total de água pura utilizada durante o processo de fabricação de um copo plástico são “perdidos” devido a mudança do estado líquido para o estado de vapor a 100 °C. Em termos de energia, essa quantidade de água pura “perdida” equivale, em calorias, a ____.

Considere:

1 – que a água pura, antes de entrar no processo de fabricação, está a 25 °C;

2 – calor específico da água pura igual a 1 cal/g°C;

3 – calor latente de vaporização da água pura igual a 540 cal/g; e

4 – a densidade da água pura igual a 1 g/cm³.

Na maioria das vezes, a água pode ser utilizada para evitar incêndios. Entretanto, nem todos os tipos de incêndio podem ser apagados com água.

Uma propriedade física importante da água e que contribui para a utilização dela como meio para se evitar incêndios é a(o)

O Sistema Internacional de Unidades (SI) tem sete unidades básicas: metro (m), quilograma (kg), segundo (s), ampère (A), mol (mol), kelvin (K) e candela (cd). Outras unidades, chamadas derivadas, são obtidas a partir da combinação destas. Por exemplo, o coulomb (C) é uma unidade derivada, e a representação em termos de unidades básicas é 1 C = 1 A.s. A unidade associada a forças, no SI, é o newton (N), que também é uma unidade derivada. Assinale a alternativa que expressa corretamente a representação do newton em unidades básicas.

Considere um bloco de gelo de 80,0 kg deslizando, com velocidade constante v, em um plano inclinado de 30° com a horizontal. Sabendo que a massa de gelo que derrete por minuto, em consequência do atrito, é de 20,0 g, e que o calor latente de fusão do gelo é 336 J/g, qual o valor da velocidade v, em centímetros por segundo?

Dado: g=10m/s²

Considere 2 L de água pura líquida a uma temperatura inicial de 30 °C. Fornecendo certa quantidade de energia sob a forma de calor, ela se aquece até atingir os 40 °C. Supondo que toda a energia fornecida à água fosse utilizada para elevar uma pedra de 5 kg a partir do solo (0 m) a fim de posicioná-la em repouso a certa altura do solo, que altura máxima seria essa? Despreze o atrito com o ar e qualquer outra troca de calor da água com o meio ambiente além da mencionada.
Dados: d_água = 1 g/cm³; c_água = 1 cal/g °C; 1 cal = 4,2 J; g = 10 m/s².

Sobre calor, luz, som, analise as afirmativas abaixo e assinale a opção que apresenta o conceito correto.

Considere dois sistemas térmicos A e B constituídos de corpos perfeitamente esféricos, em condições normais de temperatura e pressão, conforme figura abaixo.

No sistema A, as esferas 1, 2, 3 e 4 são pequenas gotas esféricas de água pura com massa respectivamente iguais a 1 g, 2 g, 4 g e 8 g. O sistema B é constituído das esferas maciças e homogêneas 5, 6, 7 e 8 de mesmo material, de calor específico constante igual a 0,2 cal/g ºC e massa específica igual a 2,5 g/cm³ . Os volumes dessas esferas são conhecidos e valem, respectivamente, 4, 5, 7 e 16 cm³ . Nessas condições, o número máximo de esferas do sistema A que podem ser permutadas simultaneamente com esferas do sistema B, de maneira que os sistemas A e B continuem com a mesma capacidade térmica inicial e com o mesmo número de esferas, é

A figura a seguir mostra a curva de aquecimento de uma amostra de 200g de uma substância hipotética, inicialmente a 15°C, no estado sólido, em função da quantidade de calor que esta recebe.

Determine o valor aproximado do calor latente de vaporização da substância, em cal/g.

Duas porções de líquidos A e B, de substâncias diferentes, mas de mesma massa, apresentam valores de calor específico respectivamente iguais a 0,58 cal/g . ºC e 1,0 cal/g . ºC. Se ambas receberem a mesma quantidade de calor sem, contudo, sofrerem mudanças de estado físico, podemos afirmar corretamente que:

Um painel coletor de energia solar é utilizado para aquecer a água de uma residência e todo o sistema tem um rendimento de 60%. Para aumentar a temperatura em 12,0 °C de uma massa de água de 1000 kg, a energia solar total coletada no painel deve ser de

Dado: considere o calor específico da água igual a   .

Um circuito constituído por um gerador de tensão e três resistores R₁, R₂ e R₃ estão representados no gráfico a seguir com seus respectivos valores de tensões e das correntes elétricas. Quando essa associação é submetida a uma tensão constante de 1.400 V e os três resistores estão ligados em série, considerando 1 caloria igual a 4,2 joules, a energia dissipada nos resistores, em ½ minuto, em calorias, será:

Segundo Bonjorno & Clinton, em seu livro Física, História e Cotidiano, “O nível de energia interna de um corpo depende da velocidade com que as partículas se movimentam. Se o movimento é rápido, o corpo possui um alto nível de energia interna. Se o movimento é lento, o corpo tem um nível de energia interna baixo”. Investigando-se microscopicamente um corpo, com foco no grau de agitação de suas partículas, podemos medir indiretamente seu (sua) _________________, que será obtido (a) com o uso de um ____________________.

São as formas de propagação de calor:

Um painel coletor de energia solar para aquecimento residencial de água, com 60% de eficiência, tem superfície coletora com área útil de 20 m² . A água circula em tubos fixados sob a superfície coletora. Suponha que a intensidade da energia solar incidente seja de 2,0 x 10³ w/m² e que a vazão de suprimento de água aquecida seja de 6,0 litros por minuto. Assinale a opção que indica aproximadamente a variação da temperatura da água.

Dados: c_água = 1,0 cal/gºC; e 1 cal = 4,2 J.

Em um dia muito quente, em que a temperatura ambiente era de 30°C, Sr. Aldemir pegou um copo com volume de 194 cm³ de suco à temperatura ambiente e mergulhou nele dois cubos de gelo de massa 15 g cada. O gelo estava a -4ºC e fundiu-se por completo. Supondo que o suco tem o mesmo calor específico e densidade que a água e que a troca de calor ocorra somente entre o gelo e suco, qual a temperatura final do suco do Sr. Aldemir? Assinale a alternativa CORRETA.

Dados: c_água = 1,0 cal/g°C; c_gelo = 0,5 cal/g°C; e L_gelo = 80 cal/g).

Em um laboratório de Física, 200g de uma determinada substância, inicialmente sólida, foram analisados e os resultados foram colocados em um gráfico da temperatura em função do calor fornecido à substância, conforme mostrado na figura a seguir. Admitindo que o experimento ocorreu à pressão normal (1 atm), determine, respectivamente, o valor do calor específico no estado sólido, eme o calor latente de fusão, em cal/g, da substância.

A termologia é a parte da Física que estuda os fenômenos determinados por energia térmica, que é a forma de energia relacionada á agitação das partículas de um corpo.

Com relação á termologia, analise as afirmativas abaixo.

I - Quanto maior a energia cinética média das partículas, menor a temperatura do corpo.

II - Para que haja transferência de calor entre dois corpos, eles devem estar a temperaturas diferentes.

III - Quanto maior o calor específico de um material, menor a quantidade de calor necessária para o material ser aquecido até determinada temperatura.

IV - No Sistema Internacional de Unidades, a quantidade de calor transferida de um corpo para outro é medida em joules.

Assinale a opção correta.

O gráfico a seguir relaciona a variação de temperatura (T) para um mesmo calor absorvido (Q) por dois líquidos A e B diferentes.

Considerando:

-massa de A = m_A;

-massa de B = m_B;

-calor específico de A = c_A;

-calor específico de B = c_B.

Pode-se dizer que é igual a

Um estudante irá realizar um experimento de física e precisará de 500 g de água a 0º C. Acontece que ele tem disponível somente um bloco de gelo de massa igual a 500 g e terá que transformá-lo em água. Considerando o sistema isolado, a quantidade de calor, em cal, necessária para que o gelo derreta será:

Dados: calor de fusão do gelo = 80 cal/g. ºC

Um buffet foi contratado para servir 100 convidados em um evento. Dentre os itens do cardápio constava água a 10ºC. Sabendo que o buffet tinha em seu estoque 30 litros de água a 25ºC, determine a quantidade de gelo, em quilogramas, a 0ºC, necessário para obter água à temperatura de 10º C. Considere que a água e o gelo estão em um sistema isolado.

Dados: densidade da água = 1 g/cm³ ;

calor específico da água = 1 cal/g.ºC;

calor de fusão do gelo = 80 cal/g.ºC; e

calor específico do gelo = 0,5 cal/g.ºC