Aula De física Material de Estudo para Vestibular

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PRÉ-VESTIBULAR
LIVRO DO PROFESSOR
FÍSICA
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© 2006-2008 – IESDE Brasil S.A. É proibida a reprodução, mesmo parcial, por qualquer processo, sem autorização por escrito dos autores e do 
detentor dos direitos autorais.
Produção Projeto e Desenvolvimento Pedagógico
Disciplinas Autores 
Língua Portuguesa Francis Madeira da S. Sales
 Márcio F. Santiago Calixto
 Rita de Fátima Bezerra
Literatura Fábio D’Ávila 
 Danton Pedro dos Santos
Matemática Feres Fares
 Haroldo Costa Silva Filho
 Jayme Andrade Neto
 Renato Caldas Madeira
 Rodrigo Piracicaba Costa
Física Cleber Ribeiro
 Marco Antonio Noronha
 Vitor M. Saquette
Química Edson Costa P. da Cruz
 Fernanda Barbosa
Biologia Fernando Pimentel
 Hélio Apostolo
 Rogério Fernandes
História Jefferson dos Santos da Silva 
 Marcelo Piccinini 
 Rafael F. de Menezes
 Rogério de Sousa Gonçalves
 Vanessa Silva
Geografia	 	 	 Duarte	A.	R.	Vieira
 Enilson F. Venâncio
 Felipe Silveira de Souza 
 Fernando Mousquer
I229 IESDE Brasil S.A. / Pré-vestibular / IESDE Brasil S.A. — 
Curitiba : IESDE Brasil S.A., 2008. [Livro do Professor]
732 p.
ISBN: 978-85-387-0576-5
1. Pré-vestibular. 2. Educação. 3. Estudo e Ensino. I. Título.
CDD 370.71
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Calorimetria, 
mudanças de fase 
e propagação de 
calor
Neste tópico inicial da calorimetria definiremos 
as principais grandezas da calorimetria e discutire-
mos as unidades mais usadas. Recomendamos muito 
cuidado com as unidades, pois nesta parte da Física 
não costumamos trabalhar muito no SI.
Calor
Como já vimos, podemos considerar, para o 
calor, a seguinte conceituação clássica:
Macroscopicamente, calor é uma forma de 
energia em trânsito, ou seja, uma energia que pode 
ser transmitida de um corpo a outro, quando existe 
uma diferença de temperatura entre eles
Quando um corpo está no estado sólido, suas 
moléculas estão submetidas a uma grande força de 
coesão e, por isso, oscilam em torno de uma posição 
central considerada fixa.
Se cedermos calor a esse corpo, as moléculas os-
cilam com maior velocidade porque possuem energia 
cinética maior e, portanto, a temperatura aumenta.
Se cedermos mais calor, superaremos a força de 
coesão intermolecular e as moléculas podem agora 
rolar umas sobre as outras , ou seja, ocorre a mudança 
de estado sólido para o estado líquido.
Continuando a ceder calor, as moléculas do lí-
quido, já com força de coesão diminuída, aumentam 
sua energia cinética e libertam-se, escapando do 
estado líquido e passando ao estado gasoso, onde 
as moléculas com alta energia cinética passam a se 
afastar umas das outras.
Grandezas calorimétricas
Capacidade térmica de um corpo (C)a) : re-
presenta a razão entre a quantidade de calor 
fornecida ou retirada de um corpo e a variação 
de temperatura sofrida.
C = 
Q
Sua unidade no SI é 
J
K
Calor específico médio de uma substância b) 
(c): representa a razão entre a capacidade 
térmica de um corpo e sua massa.
c = 
C
m
 ou C = c . m
O calor específico se relaciona com a rapidez 
de esfriamento ou aquecimento de um corpo; um 
corpo de elevado calor específico demora mais para 
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aquecer-se do que um outro corpo de menor calor 
específico, quando ambos recebem a mesma quan-
tidade de calor.
Quantidade de calor sensível (QS): é a quan-
tidade de calor capaz de produzir variação de 
temperatura em um corpo QS = C ; como 
C = m . c, podemos escrever:
QS = m . c . 
Quantidade de calor latente (QL): é a quantida-
de de calor fornecida ou retirada de um corpo 
para produzir mudança de estado físico; esse 
calor não produz mudança de temperatura:
QL = m . L
onde L representa a constante da substân-
cia para a mudança de estado; por exem-
plo, o calor latente de fusão do gelo (Lgelo = 
80cal/g).
Unidades
As principais unidades de calor são:
no SI: o joule (J);a) 
na prática, no Brasil, trabalhamos com a ca-b) 
loria (cal) tal que 1cal 4,186J;
é, também, bastante usada (especialmente c) 
para aparelhos de ar-condicionado) a unida-
de BTU (British thermal unit), tal que 1BTU 
 252cal.
Unidades 
de calor específico
Lembrando que: QS = m . c podemos , iso-
lando c, escrever: c = 
Qs
m 
 e deduzir as unidades 
para calor específico:
no SI U(c) = a) 
J
kgK ;
na prática U(c) = b) 
cal
g°C
; a partir dessa ex-
pressão podemos dizer que uma caloria 
é a quantidade de calor necessária para 
elevar, de 14,5 a 15,5°C, a massa de 1g de 
água pura e com isso, considerar o calor 
específico da água 1cal/g°C; apesar da de-
finição estipular a variação de temperatura 
entre 14,5 e 15,5°C, usamos, genericamente, 
cágua= 1cal/g°C para qualquer temperatura, já 
que a variação desse valor é muito pequena;
podemos, então, definir a BTU por analogia c) 
com a anterior, como a quantidade de calor 
necessária para elevar, de 57,5 a 58,5°F, a 
massa de 1lb de água pura;
como unidade derivada da caloria encontra-d) 
mos a quilocaloria (antigamente chamada 
de grande caloria) tal que 1kcal = 1 000cal; 
geralmente, quando um nutricionista nos 
prescreve uma dieta de 2 000cal, ele está 
usando a quilocaloria que é representada com 
com a letra C maiúscula.
Gráfico Q X 
Construindo-se um gráfico da quantidade de 
calor recebida ou cedida por um corpo em função da 
temperatura, teremos:
onde a tg de representa a capacidade térmica 
desse corpo.
Trocas de calor
Colocando-se em contato dois corpos A e B, 
com temperaturas A e B, respectivamente, tal que 
A> B, tão isolados do meio exterior quanto seja 
possível, notamos que haverá passagem de calor 
do corpo A para o corpo B até que eles atinjam uma 
temperatura de equilíbrio eq. Para essa temperatura 
de equilíbrio teremos A > eq > B; como o calor é 
uma forma de energia e esta não pode ser criada ou 
destruída, a quantidade de calor cedida pelo corpo A 
será, obrigatoriamente, igual à quantidade de calor 
recebida pelo corpo B, isto é:
Qced A = Qced B
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Este é o Princípio das trocas de calor e pode ser 
assim enunciado: “Em um sistema adiabático (isola-
do termicamente), a quantidade de calor permanece 
constante e se houver trocas de calor, a quantidade 
de calor cedida por um ou vários corpos é numerica-
mente igual à quantidade de calor recebida por um 
ou mais corpos.”
Calorímetros
Para a determinação do calor específico de uma 
sustância no estado sólido ou líquido, usamos dois 
processos principais:
Processo das misturasa) : Nesse processo usa-
mos um aparelho chamado calorímetro, cons-
tituído por dois vasos cilíndricos de latão, de 
paredes polidas, ficando o vaso interior sepa-
rado do exterior por calços de cortiça ou por 
uma suspensão em fios de seda. A cobertura 
dos vasos é atravessada por um termômetro e 
pela baste do agitador. A principal qualidade 
que deve ter um calorímetro é ser um sistema 
adiabático, isto é, que não realiza trocas de 
calor com o meio ambiente.
agitado Termômetro
Para medir o calor específico de um sólido ou 
líquido, devemos colocar certa massa m da substân-
cia, previamente aquecida, na água contida no vaso 
interno; a substância cederá calor à água e ao vaso 
calorimétricocom seus acessórios e, quando se tiver 
atingido o equilíbrio térmico, estabelece-se uma equa-
ção exprimindo a igualdade entre o calor cedido pela 
substância e o calor ganho pela água, pelo calorímetro 
e pelos acessórios.
Nessa equação deve figurar como única incógni-
ta o calor específico procurado. Para evitar o cálculo 
em separado das quantidades de calor absorvidas 
pelo vaso e acessórios, podemos determinar expe-
rimentalmente o valor em água do calorímetro, da 
seguinte maneira: mistura-se com a água fria do 
calorímetro uma determinada massa de água quente 
e espera-se o equilíbrio térmico; calcula-se o calor ce-
dido pela água quente e o calor absorvido pela água 
fria inicialmente contida no aparelho; a diferença 
entre essas duas quantidades dá o calor absorvido 
pelo calorímetro e, dividindo-se pela variação da 
temperatura, obtém-se a capacidade calorífica, nu-
mericamente igual ao equivalente em água, isto é, 
Cágua = C calorímetro ou mágua . cágua = Ccalorímetro e como 
cágua = 1cal/gºC
m água = Ccalorímetro
Processo do poço de gelo (Black)b) : Em um 
bloco de gelo pratica-se uma escavação, na 
qual introduziremos determinada massa do 
sólido (M), cujo calor específico (c) queremos 
determinar, previamente aquecido a uma 
temperatura ; a escavação ou poço será en-
tão recoberta por outro bloco de gelo.
O sólido quente fundirá gelo até atingir a tem-
peratura de 0°C. No final, recolhe-se a água de fusão 
e mede-se sua massa m.
Sabemos que para fundir 1g de gelo são neces-
sárias 80cal; sendo m a massa de gelo fundido, o calor 
absorvido foi Qrec gelo = 80m calorias e, sendo o calor 
cedido pelo corpo Qced corpo = M . c . , temos a igualdade 
M . c . = 80m ou c = 80m
M
.
Se tivermos uma substância líquida, esta deverá 
ser encerrada em um tubo de vidro que será levado 
ao poço.
Trocas de calor
Admitido um sistema adiabático, isto é, isolado 
termicamente do, meio externo, podemos aplicar a 
lei da conservação de energia mesmo quando houver 
uma mudança de estado físico.
QcedA = QrecB
Consideradas as substâncias puras e algumas 
ligas especiais, verificamos que durante a mudança 
de estado físico a temperatura permanece constan-
te e o calor envolvido é chamado de calor latente, 
obedecendo à expressão QL = mL, onde L represen-
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ta a constante da substância para a mudança de 
estado.
Durante a resolução dos exercícios usaremos 
além da expressão calor sensível, a expressão calor 
latente.
 Exemplo:
(PUC) A 160g de água inicialmente a 35ºC, contidos 
em um calorímetro, são acrescentados 40g de gelo a 
–20ºC.
Sabe-se que os calores específicos da água e do gelo, 
bem como o calor latente de fusão deste, valem, respec-
tivamente: cágua = 1,00cal/g .ºC;
 cgelo = 0,50 cal/g .ºC
 Lf = 80cal/g.
Assim, desprezando-se as perdas, pode-se afirmar que a 
temperatura final de equilíbrio da mistura vale:
7,5ºCa) 
10ºCb) 
12ºCc) 
18ºCd) 
24ºC.e) 
Vamos inicialmente aplicar a equação QcedA = QrecB; a água 
cede calor e o gelo recebe calor; a água cedendo calor 
se resfria, isto é, sofre um , até atingir a temperatura 
de equilíbrio; o gelo, a – 20°C, primeiro recebe calor para 
se aquecer até 0°C, porque o gelo sob pressão normal 
não se funde numa temperatura abaixo de 0°C, ao atingir 
0°C se funde, mantendo a temperatura constante (calor 
latente) e a água, proveniente da fusão do gelo, que está 
a 0°C, também vai receber calor até atingir a temperatura 
de equilíbrio; então, teremos: 
para a água
QcedA = Qágua = m cágua = 160 x 1 x ( 35 – eq);
para o gelo teremos, agora,
Qgelo= Qgelo sensível+ Qfusão+Qágua sensível ou Qgelo= m cgelo 
+m L+m cágua
e portanto,
Qgelo = 40 x 0,5 x [0 – (–20)] + 40 x 80 + 40 x 1 x 
( eq – 0)
notando que, a massa m é constante, isto é, 40g de gelo 
transformam-se em 40g de água, no calor sensível usamos, 
pela primeira vez c = 0,5cal/g°C que é o calor específico do 
gelo e na segunda vez c = 1cal/g°C porque já temos água 
e não mais gelo; a temperatura inicial do gelo é – 20°C e 
sua temperatura final é 0°C, pois o gelo só é aquecido até 
0°C e a partir daí ele entra em fusão e a temperatura inicial 
da água, proveniente do gelo, é de 0°C; igualando as duas 
expressões, tem-se:
160 (35 – eq) = 400 + 3 200 + 40 ou
5 600 – 160 eq = 3 600 + 40 
2 000 = 200 eq e, portanto, eq = 10°C.
 Exemplo:
(Fac. Nac. Med.) Passam-se 200g de vapor de água 
a 150°C, num calorímetro de alumínio de massa 
850g, contendo 0,8kg de gelo a –10°C. Qual a tem-
peratura final, considerando-se: c vapor = 0,46cal/g°C, 
c alumínio = 0,22cal/g°C, c gelo = 0,5cal/g °C, L vaporização 
= 540cal/g e L fusão = 80cal/g.
Vamos aplicar a equação QcedA = QrecB; o vapor cede calor 
e o calorímetro e o gelo recebem calor; vamos admitir 
que no equilíbrio térmico haverá água no calorímetro; 
então:
QcedA = Qvapor= m cvapor + mcondensaçãoL + m cágua ;
o primeiro termo m c se refere ao refriamento do vapor, 
o termo m L à sua passagem para o estado líquido e o 
segundo termo m c ao refriamento da água que foi 
formada pelo vapor até a temperatura de equilíbrio; para 
o calor recebido:
QrecB = Qcalorímetro + Qgelo , onde Qcalorímetro = m cAlumínio ,
porque ele só sofre calor sensível e Qgelo = m cgelo + 
mfusãoL + m cágua ; então:
Qvapor = 200 x 0,46 x (150 – 100) + 200 x 540 + 200 x 
1 x ( 100 – eq)
Qvapor = 4 600 + 108 000 + 20 000 – 200 eq ou
Qvapor = 132 600 – 200 eq ; para o calorímetro
Qcalorímetro = 850 x 0,22 x [ eq – (– 10 )] (a sua temperatura 
inicial é a mesma do gelo) e operando, vem
Qcalorímetro = 187 eq + 1 870; para o gelo
Qgelo= 800 x 0,5 x [ ( 0 – ( – 10 ) ] + 800 x 80 +
+ 800 x 1 x ( eq – 0 ), donde
Qgelo= 4 000 + 64 000 + 800 eq = 68 000 + 800 eq .
Como Qvapor = Qcalorímetro+ Qgelo , substituindo os valores, vem: 
132 600 – 200 eq= 187 eq+1 870 + 68 000 + 800 eq ou 62 
730 = 1 187 eq
eq 52,85°C.
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Mudanças de estado físico
Sublimação
É a passagem direta do estado sólido para o 
estado gasoso, sem passar pelo estado líquido; al-
gumas substâncias fazem sublimação em condições 
normais como por exemplo, o gelo seco, o iodo, a naf-
talina. Quando estudarmos as curvas de Andrews, 
nos próximos tópicos, vamos mostrar que qualquer 
substância pode fazer esse fenômeno, em condições 
especiais.
Fusão
Fusão é a passagem do estado sólido para o lí-
quido por ação do calor; é uma mudança endotérmica, 
isto é, na fusão o corpo recebe calor; denomina-se 
fusão franca ou fusão brusca quando não aparecem 
estados intermediários como ocorre nas substância 
puras e nas ligas eutéticas; na fusão lenta, fusão 
vítrea ou fusão pastosa, o sólido passa pelo estado 
pastoso e pelo estado viscoso antes de atingir o es-
tado líquido (exemplo: a fusão do vidro).
Leis da fusão brusca:a) são duas as leis da fusão 
brusca:
I) sob pressão constante, cada substância 
funde a uma temperatura fixa, denominada 
ponto de fusão;
II) sob pressão constante, a temperatura 
permanece constante enquanto durar o 
fenômeno da fusão. Essa última lei mostra 
que o calor absorvido durante a fusão não 
é calor sensível, pois não ocasiona varia-
ção de temperatura, mas é calor latente, 
utilizado para vencer a coesão molecular.
Variação de volume durante a fusão: b) os 
fundentes podem ser distribuídos em duas 
categorias; fundentes de primeira categoria 
são os que aumentam de volume com a fusão, 
de modo que o líquido é menos denso que a 
parte sólida e esta fica então submersa; a esta 
categoria pertence a maior parte dos metais; 
fundentes de segunda categoria são os que 
se contraem com a fusão e portanto, a parte 
sólida pode flutuar na líquida; o gelo é o mais 
importante fundente dessa categoria.
Influência da pressão sobreo ponto de fusão: c) 
depende da categoria do fundente; nos fun-
dentes de primeira categoria, a pressão eleva 
o ponto de fusão e nos de segunda categoria, 
a pressão abaixa o ponto de fusão; por isso o 
gelo pode fundir-se à temperatura inferior a 
O°C, quando sujeito à pressão, mas cessan-
do a força premente, dá-se o regelo, isto é, o 
líquido congela-se imediatamente (o regelo 
explica-nos a plasticidade do gelo, isto é, a 
possibilidade de modelar o gelo sob pressão). 
O aumento de volume da água ao congelar-se 
é a causa da grande força expansiva do gelo, 
como o prova a ruptura de garrafas quando se 
congela a água em seu interior ou a ruptura 
de rochas porosas, por congelação da água 
acumulada nos poros.
Solidificação
É a passagem do estado líquido para o estado 
sólido; é uma mudança exotérmica, isto é, na solidi-
ficação o corpo cede calor; segue três leis:
sob pressão constante, cada substância se a) 
solidifica a uma mesma temperatura, que 
coincide com a de fusão e é denominada 
ponto de solidificação;
sob pressão constante, a temperatura perma-b) 
nece invariável enquanto durar o fenômeno 
da solidificação;
na solidificação a substância perde a mesma c) 
quantidade de calor que absorveria durante 
a fusão.
Superfusão ou sobrefusão
É a permanência de uma substância em estado 
líquido, em temperatura inferior a do seu ponto de 
fusão ou solidificação. A água, o fósforo, o enxofre, a 
glicerina são substâncias que facilmente ficam em 
sobrefusão. Esse fenômeno se dá quando o líquido 
é resfriado lentamente sem sofrer qualquer abalo, 
admitindo-se, por isso, tratar-se de um caso de falso 
equilíbrio de moléculas. A menor agitação da massa 
líquida ou a introdução de um fragmento sólido em 
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seu interior, faz cessar a sobrefusão, solidificando-se 
imediatamente o conjunto ou parte dele e elevando-se 
a temperatura ao ponto de fusão. Nos tubos capilares 
a sobrefusão é mais frequente, o que explica a possibi-
lidade de manutenção de seiva líquida nos vasos dos 
vegetais, mesmo em caso de frio rigoroso.
Gráficos da fusão - solidificação
Fazendo-se um gráfico x Q teremos:
A diferença Q2 – Q1 nos dá a quantidade de calor 
envolvida na mudança de estado.
Fazendo o gráfico das trocas de calor de um 
corpo sólido que cede calor para um outro que sofre 
fusão incompleta, teremos:
Se o corpo fizer fusão completa, teremos:
Vaporização
É a passagem do estado líquido para o gasoso. 
Quando a vaporização se efetua pela superfície do 
líquido, denomina-se evaporação; quando os vapores 
se formam tumultuosamente no interior do próprio 
líquido, temos a ebulição.
O estudo das propriedades dos vapores e das 
leis a que obedecem é comodamente realizado quan-
do se efetua a vaporização no vácuo; esse fenômeno 
pode ser produzido em uma câmara barométrica, à 
qual fazemos chegar gotas do líquido a vaporizar; ini-
cialmente verifica-se que a vaporização é instantânea 
e o mercúrio do tubo barométrico vai sendo abaixado 
à medida que aumenta a quantidade de vapor. Che-
gará, porém, o momento em que o líquido não mais 
se vaporiza, acumulando-se sobre a superfície do 
mercúrio: diz-se que a câmara está saturada de vapor 
ou que o vapor ali existente é saturante.
Logo que se atinge a saturação, o mercúrio do 
tubo mantém-se em altura constante e isso indica 
que o vapor atingiu sua força elástica máxima. Vapor 
saturante é, portanto, o vapor que possui, a uma de-
terminada temperatura, sua força elástica ou pressão 
máxima e é reconhecido por só existir em presença 
do líquido gerador.
Antes de atingir o estado de saturação, diz-se 
que o vapor da câmara é vapor seco. Os vapores secos 
obedecem às mesmas leis que os gases comuns (Leis 
de Boyle-Mariotte, de Gay-Lussac e Charles), mas os 
vapores saturantes obedecem a leis particulares.
Leis dos vapores saturantes
Podemos considerar três leis para os vapores 
saturantes:
A pressão máxima do vapor, a uma dada a) 
temperatura, varia com a natureza do líquido 
gerador;
A pressão máxima do vapor é independente do b) 
volume por ele ocupado (não obedece à lei de 
Boyle-Mariotte);
A pressão máxima do vapor cresce com a tem-c) 
peratura.
Evaporação
É a formação de vapores na superfície do líqui-
do. Chamamos velocidade de evaporação à razão 
entre a massa de vapor formado e o tempo de eva-
poração. Os líquidos capazes de evaporação intensa 
à temperatura ordinária, chamam-se voláteis (éter, 
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álcool) e os demais líquidos são chamados fixos 
(mercúrio, azeite etc.).
A evaporação obedece às seguintes leis de 
Dalton:
a evaporação em atmosfera livre é contínua;a) 
a velocidade de evaporação é proporcional à b) 
diferença entre a pressão máxima do vapor 
à temperatura do líquido e a pressão que ele 
possui na atmosfera;
a velocidade de evaporação é inversamente c) 
proporcional à pressão atmosférica;
a velocidade de evaporação é proporcional à d) 
área da superfície livre do líquido.
Essas leis podem ser expressas pela fórmula:
V = 
KS (F – f)
Pr
onde K é uma constante dependente da natu-
reza do líquido e do estado de agitação do ar, S é a 
área de superfície livre do líquido, (F – f) é a diferença 
entre a tensão máxima do vapor à temperatura do 
líquido e a tensão que ele possui na atmosfera e Pr 
é a pressão atmosférica.
Ebulição
É a passagem tumultuosa do estado líquido para 
o estado gasoso, com presença de bolhas gasosas. 
Segue, também, três leis:
sob pressão constante, cada líquido entra em a) 
ebulição a uma determinada temperatura, 
denominada ponto de ebulição;
sob pressão constante, a temperatura perma-b) 
nece invariável, enquanto durar o fenômeno 
da ebulição;
a c) pressão de vapor produzido durante a ebu-
lição é igual à pressão exterior.
Diversos fatores podem influir sobre o ponto de 
ebulição de um líquido:
a pressãoa) : o aumento de pressão retarda o 
ponto de ebulição; inversamente, a baixa 
de pressão permite que o líquido ferva em 
temperatura mais baixa, podendo a água 
entrar em ebulição mesmo à temperatura 
de 0°C, sob a campânula de uma máquina 
pneumática;
a natureza do vasob) : em vasos metálicos os lí-
quidos fervem mais facilmente que em vasos 
de vidro, o que se deve à maior quantidade 
de bolhas de ar aderentes à parede e que 
facilitam a ebulição.
a presença de bolhas gasosasc) : notamos que a 
presença de bolhas gasosas no seio do líquido 
acelera a ebuIição; é por isso que um líquido 
ferve em temperatura cada vez mais elevada 
quando é submetido a ebulições sucessivas 
no mesmo vaso e dizemos, então, que o líqui-
do entra em superaquecimento;
a dissolução de substâncias no líquidod) : a ebu-
lição sofre uma variação de tempo, de acordo 
com a lei de Raoult.
Calefação
Vaporização abrupta, quase instantânea, que 
ocorre quando uma gota de líquido entra em contato 
com uma superfície muito quente, com temperatura 
bem acima da temperatura normal de ebulição.
Destilação
É o fenômeno de vaporização de um líquido 
seguido da condensação do vapor. Tem por fim se-
parar, em uma mistura, substâncias diferentemente 
voláteis, permitindo obter líquidos puros; industrial-
mente, essa operação se realiza no alambique.
Liquefação
É a passagem do estado gasoso para o estado 
líquido; inicialmente, foi obtida por compressão ou 
por resfriamento, ou ainda, pelos dois processos, mas 
alguns gases, como o hidrogênio, oxigênio, nitrogê-
nio, metano etc. não puderam ser liquefeitos e foram, 
por isso, considerados gases permanentes.
O físico inglês Andrews demonstrou, porém, a 
existência, para cada gás, de uma temperatura críti-
ca, acima da qual o gás não pode ser liquefeito por 
compressão. A pressão capaz de liquefazer um gás à 
temperatura crítica chama-se pressão crítica; densida-de crítica é a densidade apresentada na temperatura 
crítica e volume crítico é o volume da unidade de massa 
a essa temperatura, que é também chamada ponto 
crítico.
A distinção entre gás e vapor pode ser feita do 
seguinte modo: gás é um fluido aeriforme quando 
acima de sua temperatura crítica e vapor é o fluido 
abaixo dessa temperatura. Em outras palavras, o 
vapor pode ser liquefeito por simples compressão, 
mas o gás exige primeiro um resfriamento que o leve 
a uma temperatura inferior à crítica.
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Curvas de Andrews
São curvas representadas num gráfico Prx ; que 
mostram as fases da substância, o ponto crítico e a 
temperatura crítica.
vaporização
condensação
Curvas de Andrews para a H2O: a inclinação 
negativa da uma de fusão mostra o comportamento 
anômalo da água.
Curvas de Andrews para a CO2. A inclinação 
negativa da curva de fusão mostra o comportamento 
anômalo da água.
Propagação do calor
Podemos considerar três processos de propagação 
do calor:
Condução
É a maneira clássica de propagação nos sólidos; 
se aquecermos, numa chama, a extremidade de uma 
barra metálica, verificaremos, segurando a outra 
extremidade, que aos poucos ela vai se aquecendo, 
embora não esteja em contato direto com a chama; 
dizemos, então, que o calor atinge o outro extremo 
por condutibilidade ou por condução.
Podemos explicar a condutibilidade por meio 
do movimento dos átomos: estes na extremidade em 
contato com o fogo, têm o seu movimento aumenta-
do, por meio de choques que recebem das partículas 
aquecidas e emitidas pelo corpo em combustão (gás, 
carvão etc.); os choques recebidos pelas partículas 
do corpo aquecido, aumentando a energia cinética 
das mesmas, faz com que choques sejam efetuados 
contra os demais átomos do corpo; isto se transmite 
portanto, de camada em camada do corpo e, por fim, 
o corpo todo se encontra aquecido.
Podemos comparar o sólido a uma coleção de 
bolas elásticas, que representam as moléculas, bem 
afastadas uma das outras e unidas, cada uma, às 
imediatamente vizinhas, por meio de molas (as forças 
elásticas das molas representam aqui as forças atra-
tivas entre as moléculas) se as bolas de um lado se 
põem a oscilar, o movimento se propaga rapidamente 
por todo o sólido.
Os sólidos podem ser classificados como bons 
e maus condutores de calor; os metais, por exemplo, 
conduzem melhor o calor; isso se deve ao fato da sua 
estrutura microcristalina bem regular, que permite a 
transmissão dos movimentos oscilatórios das molé-
culas ao longo do corpo, com rapidez.
Ingenhouz provou, usando a aparelho mostra-
do na figura a seguir, a diferente condutibilidade do 
calor nos sólidos: a caixa tem uma de suas paredes 
atravessada por hastes de diferentes substâncias, 
cujas extremidades livres são cobertas com parafina. 
Colocando-se água quente na parte interna da caixa, 
notamos que a parafina não derrete, ao mesmo tempo, 
em todas elas.
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Se pegarmos uma chapa de espessura d, área 
de superfície A e mantivermos entre suas faces uma 
diferença de temperatura constante θ1 e θ2 (θ1 > θ2), 
observaremos um fluxo de calor (Φ) atravessando a 
chapa.
Fourier determinou, teoricamente, que o fluxo de 
calor vale Φ = k A (θ1–θ2)
 d
, em que k é a constante de 
condutibilidade do material; como Φ = Q Δt
, podemos 
escrever: Q = k A ( 1– 2)
Δt
d
.
Abaixo apresentamos uma tabela com os valo-
res de k em alguns materiais:
material k (cal/cm s °C) material k (cal/cm s °C)
prata 9,90 x 10 – 1 concreto 4,10 x 10 – 3
cobre 9,20 x 10 – 1 vidro 2,50 x 10 – 3
alumínio 5,04 x 10 – 1 madeira 2,00 x 10 – 4
aço 1,20 x 10 – 1 feltro 1,08 x 10 – 4
chumbo 8,30 x 10 – 2 cortiça 1,02 x 10 – 4
mercúrio 2,00 x 10 – 2 ar 5,30 x 10 – 5
Temos várias aplicações da condutibilidade:
as panelas são de metal (bom condutor), mas a) 
os cabos são de madeira, borracha, plástico 
(maus condutores);
cobrimos os dutos de ar-condicionado com b) 
isopor para evitar perdas;
as telas de arame colocadas sobre a chama do c) 
bico de Bunsen: como elas conduzem bem o 
calor, se acendermos o gás abaixo da tela (R), 
as chamas (C) se mantêm somente na parte 
inferior da tela;
R R
BA
a lâmpada de segurança dos mineiros (Lâm-d) 
pada de Davy): a chama é envolvida por uma 
tela metálica que, por ser boa condutora de 
calor, impede que o calor a atravesse, evitan-
do risco de incêndio ou explosão.
Convecção
A propagação por convecção é realizada em flui-
dos (líquidos ou gases) e é um processo de transferência 
de energia térmica por movimento de matéria.
Na convecção natural, o calor transmitido pro-
voca diferença de densidade no fluido e gera um 
movimento natural de porções do líquido ou gás; na 
convecção forçada, a massa do fluido é movimentada 
por um dispositivo mecânico, como um ventilador, 
por exemplo.
Um fluido ao ser aquecido se expande, de modo 
que diminui a sua densidade e, dessa forma, sobe 
através de regiões da substância líquida de maior 
densidade e mais frias. Esse processo é contínuo e 
a circulação tende a manter o líquido aquecido de 
maneira uniforme; a convecção térmica é uma trans-
ferência de energia térmica, de uma região a outra, 
pelo transporte de matéria.
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Numa geladeira, notamos que as prateleiras 
são vazadas e o congelador é sempre colocado na 
parte superior; assim as prateleiras não impedem as 
correntes de convecção e o ar quente, como é menos 
denso sobe até o congelador, onde esfria e desce, 
mantendo toda a geladeira, praticamente, à mesma 
temperatura.
Congelador
Podemos notar nos pássaros com grande enver-
gadura de asas, que eles circulam em uma determi-
nada região sem bater as asas, mas subindo cada vez 
mais por causa das correntes de convecção presentes 
no ar.
Irradiação
Dá-se o nome de irradiação do calor à sua pro-
pagação por meio de ondas eletromagnéticas; ao 
calor que se propaga por irradiação dá-se o nome 
de calor radiante.
O calor radiante chama-se calor obscuro quan-
do é emitido por um corpo quente não-luminoso, tal 
como um vaso cheio d’água a ferver; e chama-se 
calor luminoso se é emitido pelos corpos quentes 
luminosos, tais como o Sol, os metais incandescentes, 
as chamas etc.
Podemos considerar seis leis para o calor ra-
diante:
um corpo emite calor em todas as direções e a) 
sentidos;
admitido um meio homogêneo, o calor radian-b) 
te se propaga em linha reta;
o calor radiante, como onda eletromagnética, c) 
se transmite no vácuo;
a intensidade de calor radiante é proporcional d) 
à temperatura absoluta da quarta potência;
a intensidade de calor radiante é inversamen-e) 
te proporcional ao quadrado da distância à 
fonte calorífica;
a intensidade de calor radiante é proporcional f) 
ao cosseno do ângulo de incidência.
Os corpos podem ser considerados como diatér-
manos, quando não são aquecidos pelo calor radiante 
e atérmanos quando o são. Existem materiais como 
o vidro e o próprio ar, que são diatérmanos para o 
calor radiante luminoso e atérmanos para o calor 
radiante obscuro.
A irradiação obedece às seguintes leis:
Lei de Prevost ou dos intercâmbiosa) : todos 
os corpos estão, continuamente, irradiando 
energia calorífica; admitido um estado de 
equilíbrio térmico, a energia irradiada por 
um corpo é igual à energia absorvida por 
ele, sob forma de radiação, dos corpos cir-
cundantes.
Lei de Kirchhoffb) : a uma dada temperatura, 
um corpo que é bom absorvedor de calor é 
também um bom emissor de calor.
Lei de Stefan-Boltzmannc) : a potência emissiva 
total (energia radiante total por segundo por 
metro quadrado)do corpo negro é proporcio-
nal à quarta potência da temperatura abso-
luta da fonte calorífica; a potência emissiva 
total pode ser chamada de emissividade (e) 
e podemos escrever: ecorpo negro = σ T
4, onde 
σ é a constante de Stefan-Boltzmann e vale 
5,735 x 10–8, 
W
m2K4 ; um corpo qualquer tem 
emissividade igual à uma fração da emissi-
vidade do corpo negro, ou seja, ecorpo real = a σ 
T4, onde a representa a absorvidade, isto é, 
a fração da energia radiante absorvida pelo 
corpo.
(UFSC) Um corpo recebe de uma fonte 5 000cal/min, 1. 
sem ceder calor. O gráfico fornece a temperatura θ do 
corpo em função do tempo t. A capacidade térmica do 
corpo em cal/ºC é:
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150a) 
 250b) 
350c) 
200d) 
180e) 
Solução: ` D
Como: Po = 
Q
t
 podemos escrever: Q = Po . t e subs-
tituindo pelos valores Q = 5 000 . 2 = 10 000cal; como 
a variação de temperatura sofrida foi (60 – 10), vem: 
C = 10 000
50
 = 200cal/°C.
(UFF) O gráfico abaixo refere-se à quantidade de calor 2. 
fornecida a 10 litros de água e à consequente variação 
de temperatura.
(103J)
O calor específico da água é J . kg–1 . K –1 igual a:
41,8a) 
23,9b) 
1,0c) 
4,18 × 10d) 3
2,9 × 10e) 2
Solução: ` D
Sendo c = 
Qs
m 
 e admitindo-se que 1 litro de água 
corresponde a 1kg , teremos c = 
2717 . 103
10 . 65
 ou 
c = 4,18 . 103 
J
kgK
.
(Benett) As quantidades de calor recebidas por dois 3. 
corpos, A e B, em função de suas temperaturas, estão 
mostradas no gráfico abaixo.
Com base no gráfico, podemos afirmar que:
o calor específico de A é maior que o de B.a) 
o calor específico de B é maior que o de A.b) 
a capacidade térmica de A é maior que a de B.c) 
a capacidade térmica de B é maior que a de A.d) 
a capacidade térmica de A é igual a de B.e) 
Solução: ` C
No gráfico Q X , a tangente do ângulo entre a curva e o 
eixo , representa a capacidade térmica (C); podemos então 
notar que A > B e como são ambos de 1.º quadrante, tg 
A > tg B, ou seja, C A > C B.
(Fuvest) Um aquecedor de água, que utiliza energia 4. 
solar, absorve, num dia ensolarado, uma potência 
de 2 000 W. Para aquecer 100 litros de água, desde 
15ºC até 40ºC nesse aquecedor, desprezando-se as 
perdas, serão necessários, aproximadamente:
(calor específico da água = 4 000J . kg–1 . K–1)
10 minutos. a) 
20 minutos.b) 
40 minutos.c) 
80 minutos.d) 
160 minutos.e) 
Solução: ` D
Como Po = 
Q
t
, podemos escrever t = 
Q
Po
 = 
m c 
Po
 e por ser calor do tipo sensível, t = 
m c 
Po
; 
admitindo-se que 1 litro de água corresponde a 1kg, 
teremos t = 
100 . 4 000 . (40 – 15)
2 000
 t = 5 000s, 
pois estamos trabalhando no SI; como a questão 
pede em minutos: t = 
5 000
60
 ou t = 83,33.
(FCM-UEG) Um calorímetro contém 200 gramas de 5. 
água a 15°C. Derramam-se nele 25 gramas de água a 
80°C. A temperatura final é de 20°C. Qual o equivalente 
em água do calorímetro?
Solução: `
Q80 + Q15 + Qcal = 0
–1 500 + 1 000 + 5 m . c = 0 ou 500 = 5 m . c;
⇒m . c = 100, donde E água = 100g
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 6. (Elite) Em um mesmo recipiente, colocamos 100 gramas 
de água a 20°C, 60 gramas de água a 50°C, 150 gramas 
a 10°C e 200 gramas de água a 30°C. Desprezando-se a 
capacidade calorífica do recipiente, pede-se a temperatura 
final da mistura.
Solução: `
Q20 + Q50 + Q10 + Q30 = 0
100 . 1 . (T – 20) + 60 . 1 . (T – 50) + 150 . 1 . (T – 10) 
+ 200 . 1 .(T – 30) = 0
10T – 200 + 6T – 300 + 15T – 150 + 20T – 600 = 0
51T = 1 250 T ≅ 24,5°C
(IME) Tem-se quantidades determinadas de dois lí-7. 
quidos quimicamente indiferentes e a temperatura de 
0ºC. Transferindo-se quantidades de calor iguais para 
os dois líquidos, eles atingem, respectivamente, as 
temperaturas de 20ºC e 25ºC. Misturando-se os dois 
líquidos em um vaso adiabático, a temperatura final de 
equilíbrio será de:
20ºCa) 
25ºCb) 
22ºCc) 
24ºCd) 
23ºCe) 
Solução: ` C
CA = 
Q
20
 CB = 
Q
25
 
CA
CB
 = 
5
4
CA(T – 20) + CB(T – 25) = 0
5
4
CB(T – 20) + CB (T – 25) = 0
5T – 100 + 4T – 100 = 0
9T = 200 T = 
200
9
 ≅ 22°C
(Fuvest) A temperatura do corpo humano é cerca de 8. 
36,5ºC. Uma pessoa toma um litro de água a 10ºC. Qual 
a energia absorvida pela água?
Solução: `
O homem é um animal homeotermo, isto é, não vai 
haver equilíbrio térmico entre o corpo humano e a 
água absorvida; o corpo despenderá energia para 
aquecer a água que foi bebida até que ela chegue a 
36,5°C, mas ele não experimentará variação sensível 
de temperatura; então:
Qabs = mágua cágua ( água – ’água )
Qabs = 1 . 4,186 . 10
3 ( 36,5 – 10 )
Qabs = 110,93 . 10
3
Qabs = 1,1 .10
5J
(UEG) A uma mistura de 10 gramas de gelo e 30 gramas 9. 
de água em equilíbrio térmico, junta-se um fragmento 
de ferro com 50 gramas à temperatura de 100°C. Qual 
é o estado final da mistura s?
Dados : cferro 0,1cal/g °C, cgelo = 0,5cal/g°C e Lfusão = 
80cal/g.
Solução: `
Vamos proceder como nos exemplos dados:
QcedA = QcedB ; vamos considerar que todo o gelo se der-
rete e a água proveniente do gelo é aquecida até a eq ;
QcedA= Qferro = m c e, portanto, Q ferro = 50 x 0,1 
x (100 – eq ) = 500 – 5 eq
QrecB = Qágua + Qgelo ; como
Qágua = m c = 30 x 1 x ( eq – 0) porque como a água 
e o gelo estavam, inicialmente, em equilíbrio térmico, as 
suas temperaturas eram 0°C e então:
Qágua = 30 eq; para o gelo
Qgelo = mL + m c ou
Qgelo = 10 x 80 + 10 x 1 x ( eq – 0), donde
Qgelo = 800 + 10 eq; como
Qferro = Qágua + Qgelo , teremos
500 – 5 eq = 30 eq + 800 + 10 eq ,
portanto:
–300 = 45 eq eq = –6,67.
Cuidado, essa resposta é absurda, pois a temperatura 
final não pode ser maior que a maior das temperaturas dos 
corpos, nem menor que a menor delas. A resposta então 
é 0°C, significando que nem todo o gelo se derrete e, so-
brando água e gelo em equilíbrio térmico, a temperatura 
será, sob pressão normal, 0°C . Podemos demonstrar que: 
o valor máximo do calor cedido pelo ferro será quando ele 
for levado a 0°C, ou seja:
Qgelo + Qferro = 0
mgeloLfusão + mferrocferro (0 – ferro) = 0
80m + 50 . 0,1 . (0 – 100) = 0
m = 6,25g sobraram 3,75g de gelo à temperatura de 0°C.
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(Fac. Nac. Med.) A hipotermia induzida consiste em bai-10. 
xar a temperatura do paciente a um nível determinado, 
com fins cirúrgicos ou terapêuticos. Uma das técnicas 
utilizadas é a imersão do paciente numa banheira cheia 
de uma mistura de água e gelo em equilíbrio, após 
haverem sido ministrados medicamentos que eliminam 
a reação do organismo contra o frio. Considere um 
paciente de massa corpórea igual a 70kg, sendo o calor 
específico do corpo humano praticamente igual ao da 
água. Ao ser mergulhado na banheira, a temperatura 
corpórea era de 40°C. Ao fim de um dado período de 
imersão, tanto o paciente quanto a água que o banhava 
estavam a 20°C. Supondo que não haja produção de 
calor no corpo durante o processo, nem troca calórica 
entre o sistema e o ambiente, calcule a massa de gelo 
inicialmente presente no banho.
Dados: massa total de gelo e água = 50kg
Lfusão = 80cal/g
5g a) 
50gb) 
500g c) 
5 000gd) 
nenhum dos valores acima.e) 
Solução: ` D
Qcedcorpo = Qrecágua + gelo
Qcorpo = m c = 70 x 10
3 x 1 x (40 – 20) ou
Qcorpo = 1,4 x 10
6cal
Qágua + gelo = mágua c + mgeloL + mgelo c 
Qágua + gelo = mágua x 1 x (20 – 0) + mgelo x 80 + mgelo 
x 1 x (20 – 0) 
Qágua + gelo = (50 x 10
3 – mgelo) x 1 x 20 + 80mgelo + 
+ 20mgelo
Qágua + gelo = 1 x 10
6 – 20mgelo + 100mgelo
Qágua + gelo = 1 x 10
6 + 80mgelo 
1,4 x 106 = 1 x 106 + 80mgelo ou
0,4 x 106 = 80mgelo mgelo = 5 000g
O gráfico indica a curva de aquecimentode uma subs-11. 
tância pura inicialmente sólida. A massa aquecida é 
igual a 20,0g e o calor latente de fusão da substância 
é 1,5cal . g–1.
A temperatura de fusão da substância, em graus Celsius, 
vale:
0,0a) 
20b) 
30c) 
40d) 
50e) 
Solução: ` D
A questão envolve apenas o poder de observação do 
aluno: pela leitura direta do gráfico, constatamos que o 
ponto de fusão é 40°C, pois ocorre um patamar nessa 
parte do gráfico.
(FAC. NAC. MED.) Uma massa de água de 228 quilo-12. 
gramas está a 37,5°C. Qual a massa de gelo fundente 
que será necessária acres centar para que a temperatura 
final seja 15°C ?
Dado : calor de fusão do gelo 80cal/g.
Solução: `
Q cedA = Qágua
Qágua = m . c = 228 . 10
3 . 1 . (37,5 – 15)
Para o gelo teremos:
Qgelo = Qfusão + Qsensível = mL + m . c e, portanto,
Qgelo = m . 80 + m .1(15 – 0); igualando as duas ex-
pressões, vem:
228 . 103 . 22,5 = 95m ou 5 130 . 10 3 = 95m 
m = 54 x 103g = 54kg.
(Cesgranrio) Para refrescar uma bebida, costuma-se 13. 
colocar cubos de gelo a 0ºC.
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A razão de preferir-se pôr gelo (a 0ºC) em vez da 
mesma massa de água (a 0ºC) é que:
parte do calor necessário para fundir o gelo é a) 
retirada da bebida, esfriando-a.
tendo o gelo densidade menor que a água, ele b) 
flutua, e a água da fusão acumula-se na bebi-
da.
a temperatura de fusão do gelo é igual à tempe-c) 
ratura de congelamento da água.
o gelo condensa o vapor de água, esfriando as-d) 
sim a bebida.
o gelo retira o seu calor latente de fusão do ar e) 
ambiente, cedendo-o ao líquido da bebida.
Solução: ` A
Se colocássemos água a 0°C na bebida, cada massa 
de 1g de água retiraria 1 caloria da bebida e subiria 
para 1°C ; usando-se gelo a 0°C, cada 1g de gelo, 
só para se fundir, retiraria 80cal da bebida, e aí, 
transformado em água, retiraria 1 caloria da bebida 
e subiria para 1°C
(UFF) Se você desejar que a água de uma panela ferva 14. 
à temperatura ambiente, deverá:
aumentar a quantidade de fogo sob a panela.a) 
aumentar a área da panela em contato com a chama.b) 
utilizar menor quantidade de água.c) 
utilizar uma panela cujo material tenha elevada con-d) 
dutibilidade térmica.
diminuir a pressão sobre a água.e) 
Solução: ` E
Como podemos observar pelas Curvas de Andrews, a 
diminuição de pressão provoca abaixamento da tempe-
ratura de ebulição.
(UFF) Analise as afirmativas abaixo:15. 
 Num dia frio, uma pessoa parece soltar “fumaça” 1. 
pela boca ao respirar, porque o ar expelido se con-
densa ao ter sua pressão diminuída.
 O gelo derrete a uma temperatura que depende da 2. 
pressão a que ele está submetido.
 Numa panela de pressão, a água ferve a uma tem-3. 
peratura maior do que 100ºC, porque dentro da 
panela a pressão é maior que 1,0atm.
Dentre essas afirmativas:
apenas a 1 é correta.a) 
apenas a 2 é correta.b) 
apenas a 3 é correta.c) 
apenas 1 e 3 são corretas.d) 
apenas 2 e 3 são corretas.e) 
Solução: ` E
Afirmativa 1: errada porque o ar expelido pelos pulmões 
está mais quente que o meio externo e por isso se 
condensa.
Afirmativa 2: correta, como podemos notar pelas curvas 
de Andrews; o aumento de pressão produz abaixamento 
do ponto de fusão (para a água essa curva é anômala).
Afirmativa 3: correta, como também podemos notar 
pelas curvas de Andrews; o aumento de pressão produz 
elevação do ponto de ebulição; geralmente na panela de 
pressão a água ferve a 115°C.
(UFGO) É comum, entre estudantes do Ensino Mé-16. 
dio, a ideia de que a Física é uma disciplina difícil, 
muito teórica e de pouca utilidade para a nossa vida. 
Alguns até dizem “Pra que Física no vestibular, se 
nunca mais vou precisar dela?”. Essa concepção é 
equivocada, pois os conceitos, leis e princípios da 
Física estão presentes na compreensão de muitas 
situações do cotidiano. Por exemplo:
Os alimentos cozinham mais rapidamente numa a) 
panela de pressão do que numa panela comum, 
porque com o aumento da pressão a água en-
tra em ebulição a uma temperatura maior que 
100°C.
Ao esquecer aquela cervejinha dentro do con-b) 
gelador, você a encontra estourada; isso acon-
teceu porque a temperatura muito baixa faz o 
vidro trincar.
Costumam-se utilizar bolinhas de naftalina em c) 
armários para afastar insetos. Passado algum 
tempo, nota-se que as bolinhas desaparecem. 
Isso acontece não porque a barata comeu a 
naftalina, mas porque esta sublimou à tempe-
ratura ambiente.
Quais são as afirmativas verdadeiras?
Solução: ` A e C
A afirmativa a) está correta, como pode ser visto nas 
Curvas de Andrews; a b) está errada porque a garrafa 
arrebenta por causa da dilatação anômala da água; a 
c) está correta porque a naftalina é uma das substân-
cias que sublimam na temperatura ambiente.
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(Viçosa) Uma barra de metal e outra de madeira estão 17. 
em equilíbrio térmico. Uma pessoa, ao tocá-las, nota que 
a de metal está mais “fria” que a de madeira. Pode-se 
afirmar, corretamente, que isso ocorre porque:
a temperatura da madeira é maior que a do metal.a) 
a condutividade térmica do metal é menor que a da b) 
madeira.
o calor específico da madeira é menor que o do c) 
metal.
a temperatura da madeira é menor que a do metal.d) 
a condutividade térmica do metal é maior que a da e) 
madeira.
Solução: ` E
Quando pegamos dois materiais quaisquer, à mesma 
temperatura, temos a sensação de que um está a tem-
peratura menor do que o outro; isso se deve ao fato de 
que um deles está conduzindo mais calor do nosso corpo 
do que o outro, isto é, esse efeito aparece em função da 
diferente condutibilidade dos materiais
(UFGO) Quais as afirmações corretas?18. 
Uma pessoa sente frio quando ela perde calor rapi-I. 
damente para o meio ambiente.
Quando tocamos em uma peça de metal e em um II. 
pedaço de madeira, ambos à mesma temperatura, 
o metal nos dá a sensação de estar mais frio que 
a madeira porque, sendo o metal melhor condutor 
térmico que a madeira, haverá uma menor transfe-
rência de calor de nossa mão para a peça metálica 
que para o pedaço de madeira.
Um pássaro eriça suas penas no inverno para manter III. 
ar entre elas, evitando, assim, que haja transferência 
de calor de seu corpo para o meio ambiente.
Nas mesmas condições, um corpo escuro absor-IV. 
ve maior quantidade de radiação térmica que um 
corpo claro.
Solução: `
Afirmativa I correta: a sensação normal de frio é a perda 
de calor para o meio ambiente.
Afirmativa II errada: no trecho em que diz “haverá menor 
transferência de calor”, pois é justamente o contrário.
Afirmativa III correta: o ar parado é um bom isolante 
térmico.
Afirmativa IV correta: após algum tempo, o corpo escuro 
passar a emitir radiação térmica (Lei de Prevost).
(Mackenzie) Numa noite fria, preferimos usar 19. 
cobertores de lã para nos cobrirmos. No entanto, 
antes de deitarmos, mesmo que existam vários 
cobertores sobre a cama, percebemos que ela está 
fria, e somente nos aquecemos depois que estamos 
sob os cobertores há algum tempo. Isso se explica 
porque:
o cobertor de lã não é um bom absorvedor de a) 
frio, mas nosso corpo sim.
o cobertor de lã só produz calor quando está em b) 
contato com nosso corpo.
o cobertor de lã não é um aquecedor, mas ape-c) 
nas um isolante térmico.
enquanto não nos deitamos, existe muito frio na d) 
cama que será absorvido pelo nosso corpo.
a cama, por não ser de lã, produz muito frio e e) 
a produção de calor pelo cobertor não é sufi-
ciente para seu aquecimento sem a presença 
humana.
Solução: ` C
Um cobertor que esquenta é, por exemplo, um co-
bertor elétrico; o cobertor comum, como qualquer 
agasalho, é um isolante térmico, isto é, um dispositivo 
que dificulta a saída do calor do nosso corpo
(Mackenzie) Uma mesma quantidade de calor é forne-1.cida a massas iguais de água e alumínio inicialmente à 
mesma temperatura. A temperatura final do corpo de 
alumínio é maior que a da água, pois o alumínio tem:
maior calor específico.a) 
menor calor específico.b) 
menor calor latente.c) 
maior densidade.d) 
menor densidade.e) 
(Fuvest) Dois corpos, A e B, inicialmente às temperaturas 2. 
tA = 90
oC e tB = 20
oC, são postos em contato e isolados 
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termicamente do meio ambiente. Eles atingem o equilí-
brio térmico à temperatura de 45oC. Nessas condições, 
podemos afirmar que o corpo A:
cedeu uma quantidade de calor maior do que a ab-a) 
sorvida por B.
tem uma capacidade térmica menor que a de B.b) 
tem calor específico menor que o de B.c) 
tem massa menor que a de B.d) 
cedeu metade da quantidade de calor que possuía e) 
para B.
(Cesgranrio) Qual dos gráficos melhor representa a 3. 
variação de temperatura de um corpo (ordenada) após 
ser colocado em contato térmico com outro mais quente, 
em função do tempo (abscissa)?
a) 
b) 
c) 
d) 
e) 
(USS) “O Juliano foi à praia e 4. ao mergulhar na água 
sofreu um choque térmico”. A expressão “choque tér-
mico” significa:
falta de preparo físico.a) 
baixo calor específico.b) 
variação brusca de temperatura.c) 
alto coeficiente de dilatação volumétrica.d) 
alto calor específico.e) 
(PUC-SP) Para aquecer certa massa de água, de 105. oC 
a 30 oC, foi gasta uma certa quantidade de calor Q. Para 
aquecer metade dessa massa, de 15oC a 25oC, será 
necessária uma quantidade de calor:
2Qa) 
Qb) 
4Qc) 
t
T
t
T
t
T
t
T
t
T
Q/2d) 
Q/4e) 
(Fuvest) A temperatura do corpo humano é de 36,56. oC . 
Uma pessoa toma 1 litro de água a 10o C. Qual a energia 
absorvida pela água?
10kcala) 
26,5kcalb) 
36,5kcalc) 
46,5kcald) 
23,25kcale) 
(Unirio) Para a refrigeração do motor de um automóvel, 7. 
tanto se pode usar o ar como a água. A razão entre 
a massa de ar e massa de água para proporcionar a 
mesma refrigeração no motor do automóvel deve ser 
igual a:
(car = 0,25cal./g
oC e cágua = 1,0cal./g
oC)
0,25a) 
1,0b) 
1,2c) 
2,5d) 
4,0e) 
(Uerj) A quantidade de calor necessária para ferver a 8. 
água que enche uma chaleira comum de cozinha é, em 
calorias, da ordem de:
10a) 2
10b) 3
10c) 4
10d) 5
(UFRN) Um corpo de massa igual a 1kg recebeu 10kcal, 9. 
e sua temperatura passou de 50ºC para 100ºC. Qual o 
calor específico desse corpo?
(UFJF) Para uma criança que está com febre alta, é 10. 
comum o médico indicar que ela seja banhada em água 
morna ou fria, de modo a baixar a sua temperatura. 
Explique fisicamente como isso ocorre.
(Unirio) Num recipiente adiabático que contém 1,0 litro 11. 
de água, colocou-se um bloco de ferro de massa igual 
a 1,0kg. Atingindo o equilíbrio térmico, verificou-se que 
a temperatura da água aumentou em 50oC, enquanto 
o bloco se resfriou em algumas centenas de graus 
Celsius.
Isso ocorreu em virtude da diferença entre suas (seus):
capacidades térmicas.a) 
densidades.b) 
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calores latentes.c) 
coeficientes de dilatação térmica.d) 
coeficientes de condutibilidade térmica.e) 
(UGF) Em uma garrafa térmica, suposta ideal, misturam-12. 
se 1 copo de leite a 80ºC com 2 copos de leite a 20ºC. 
Então, a temperatura do leite no interior da garrafa térmica 
ficou sendo de:
30ºCa) 
40ºCb) 
50ºCc) 
60ºCd) 
70ºCe) 
(Cesgranrio) Um pedaço de metal, à temperatura de 13. 
100oC, é mergulhado num calorímetro contendo uma 
massa de água, a 20oC, igual à massa do metal. A tem-
peratura de equilíbrio é 30oC. O valor do calor específico 
do metal é:
0,10cal/g a) oC
0,14cal/g b) oC
0,88cal/g c) oC
1,1cal/g d) oC
7,0cal/g e) oC
(FOA-RJ) Um calorímetro de capacidade térmica 14. 
10cal/oC contém 80 gramas de água a 20oC. Um cor-
po de 50 gramas a uma temperatura T é colocado no 
interior do calorímetro. Se a temperatura de equilíbrio 
térmico é de 30oC e o calor específico do corpo vale 
0,2cal/goC, calcule T.
20a) oC
30b) oC
50c) oC
100d) oC
120e) oC
(USS) Um recipiente de paredes adiabáticas é dividido, 15. 
por uma fina lâmina de prata (excelente condutora de 
calor), em duas câmaras estanques. Em uma das câma-
ras, é colocado 1,0kg de água à temperatura de 21oC e, 
na outra, são colocados 3,0kg de glicerina a 35oC.
A figura a seguir ilustra a evolução com o tempo das 
temperaturas da água (θ1)e da glicerina (θ2 ), medidas 
por termômetros inseridos nas respectivas câmaras.
Da análise dessa experiência, pode-se concluir que o 
calor específico da glicerina vale, aproximadamente:
0,20a) 
0,30b) 
0,40c) 
0,50d) 
0,60e) 
(AFA) Um corpo A foi colocado em contato com 16. outro 
corpo B, e suas temperaturas variam de acordo com o 
gráfico abaixo.
Sendo a massa de B o dobro da massa de A, e considerando 
que as trocas de calor tenham ocorrido apenas entre os 
dois, a razão entre o calor específico de A e o calor 
específico de B (cA/cB) vale:
2,5a) 
5,0b) 
0,4c) 
0,2d) 
(UFPEL) Um certo calorímetro contém 80g de água a 17. 
temperatura de 15 oC. Adicionando à água do caloríme-
tro 40g de água a 50oC, observa-se que a temperatura 
do sistema, ao ser atingido o equilíbrio térmico, é de 
25oC. Pode-se afirmar que a capacidade térmica do 
calorímetro é igual a:
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20cal/a) oC
10cal/b) oC
15cal/c) oC
25cal/d) oC
5cal/e) oC
(PUC-Rio) Uma banheira é cheia com água a 9018. oC até 
a borda. Uma esfera de cobre de 1cm de diâmetro, à 
temperatura de 2oC, é em seguida jogada no interior da 
banheira. Sabendo-se que o calor específico do cobre 
é aproximadamente 0,09cal/goC, qual das temperaturas 
abaixo está mais próxima da temperatura da água, 3 
minutos após o lançamento da esfera no interior da 
banheira?
2a) oC
46b) oC
44c) oC
45d) oC
90e) oC
(UFRJ) Três amostras de um mesmo líquido são introdu-19. 
zidas num calorímetro adiabático de capacidade térmica 
desprezível; uma de 12g a 25oC, outra de 18g a 15oC e a 
terceira de 30g a 5oC.
Calcule a temperatura do líquido quando se estabelecer 
o equilíbrio térmico no interior do calorímetro.
(Fuvest) Um recipiente de vidro de 500g com calor 20. 
específico de 0,20cal/goC, contém 500g de água cujo 
calor específico é 1,0cal/goC. O sistema encontra-se 
isolado e em equilíbrio térmico. Quando recebe uma 
certa quantidade de calor, o sistema tem sua temperatura 
elevada. Determine:
A razão entre a quantidade de calor absorvida pela a) 
água e a recebida pelo vidro.
A quantidade de calor absorvida pelo sistema para b) 
uma elevação de 1,0oC em sua temperatura.
(Fuvest) Um ser humano adulto e saudável consome, em 21. 
média, uma potência de 120J/s. Uma caloria alimentar 
(1kcal) corresponde, aproximadamente, a 4,0 . 103 J. Para 
nos mantermos saudáveis, quantas calorias alimentares 
devemos utilizar, por dia, a partir dos alimentos que 
ingerimos?
33a) 
120b) 
2,6 . 10c) 3
4,0 . 10d) 3
4,8 . 10e) 5
(Cesgranrio) Um recipiente de paredes adiabáticas e de 22. 
capacidade térmica desprezível contém um litro de água 
a uma temperatura inicial T. Adicionando a esse sistema 
dois litros de água a uma temperatura
2
T , qual a tempe-
ratura final após estabelecido o equilíbrio térmico?
2
1a) T 
4
3b) T 
Tc) 
3
2d) T
5
4e) T
(Osec) A quantidade de água, a 2023. oC, que deve ser 
misturada em um calorímetro ideal com 100g de água, 
a 80oC, para que a temperatura final da mistura seja de 
50oC, vale:
250ga) 
200gb) 
150gc) 
100gd) 
50ge) 
(UFES) Misturando um litro de água a 7024. oC e dois litros 
de água a 10oC, obtemos três litros de água a:
70a) oC
40b) oC
35c) oC
30d) oC
20e) oC(USS) Ao preparar uma xícara de café com leite, um es-25. 
tudante misturou 50cm3 de café à temperatura de 90oC 
com 150cm3 de leite a 30oC. Desprezando as perdas, a 
temperatura de equilíbrio térmico da mistura será de, apro-
ximadamente:
40a) oC
45b) oC
50c) oC
55d) oC
60e) oC
(FOA-RJ) Num calorímetro ideal são colocados 388g 26. 
de água a 10oC e 100g de ferro a 100oC. Sabendo que 
o calor específico do ferro é de 0,12cal/goC, determine 
a temperatura de equilíbrio térmico.
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10,8a) oC
12,7b) oC
6,30c) oC
15,0d) oC
25,5e) oC
(Unirio) Em um recipiente termicamente isolado, são 27. 
misturados 100g de água a 8oC com 200g de água a 
20oC. A temperatura final de equilíbrio será igual a:
10a) oC
14b) oC
15c) oC
16d) o C
20e) oC
(UFF) As variações com o tempo das temperatu-28. 
ras T1 e T2 de dois corpos de massas m1 = 300g e 
m2 = 900g, respectivamente, estão representadas no 
gráfico abaixo:
Considerando que os dois corpos trocam calor entre si, 
mas estão isolados termicamente do universo, pode-se 
afirmar que a razão entre os calores específicos dos 
corpos de massas m1 e m2 vale:
1/2a) 
1/3b) 
1c) 
3/2d) 
 2e) 
(UFRJ) Um recipiente de capacidade térmica desprezível 29. 
contém 1kg de um líquido extremamente viscoso.
Dispara-se um projétil de 2 . 10-2kg que, ao penetrar no 
líquido, vai rapidamente ao repouso. Verifica-se então que 
a temperatura do líquido sofre um acréscimo de 3oC.
Sabendo que o calor específico do líquido é 3J/kgoC, 
calcule a velocidade com que o projétil penetra no 
líquido.
 (Fuvest) Misturam-se 200g de água a 0ºC com 250g 30. 
de um determinado líquido a 40ºC, obtendo-se equi-
líbrio a 20ºC. Qual o calor específico do líquido, em 
cal/gºC? Dados: calor específico da água = 1,0cal/gºC; 
desprezam-se trocas de calor com outros sistemas.
(PUC-SP) Temos 50g de gelo a 031. oC. Que quantidade de 
calor devemos fornecer à massa de gelo para obter 50g 
de água a 10oC? (Dados: Lf = 80cal/g; calor específico da 
água = 1cal/goC)
40 000cala) 
40 500calb) 
4 500calc) 
4 000cald) 
8 000cale) 
(Unificado) Entre os fatos ou fenômenos indicados a 32. 
seguir, assinale os que são fundamentalmente caracteri-
zados pela liberação ou pela absorção de energia térmica 
associadas à mudança de estado de uma substância.
 A sensação de frio ao soprar sobre a pele molhada.I. 
 O uso de cubos de gelo para refrescar uma bebida.II. 
 A formação de gotículas de água na superfície ex-III. 
terna de um copo contendo água gelada.
I e II somente.a) 
I e III somente.b) 
II e III somente.c) 
I, II e III.d) 
II somente.e) 
(PUC-RS) A temperatura de fusão de uma substância 33. 
depende da pressão que é exercida sobre ela. O au-
mento de pressão sobre um corpo ocasiona, na sua 
temperatura de fusão:
um acréscimo, se o corpo ao se fundir, se expande.a) 
um acréscimo, se o corpo, ao se fundir, se contrai.b) 
um decréscimo, se o corpo, ao se fundir, se expande.c) 
um decréscimo para qualquer substância.d) 
um acréscimo para qualquer substância.e) 
(UFSC) A razão de sempre se formar uma cavidade 34. 
sobre um bloco de gelo quando se coloca um objeto 
sólido sobre ele é:
a diferença entre os calores específicos do bloco e do a) 
objeto.
a diferença de volume entre o bloco e o objeto.b) 
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a diferença entre as densidades do bloco e do objeto.c) 
a diferença de temperatura entre o bloco e o objeto.d) 
o aumento da pressão na superfície do bloco, cau-e) 
sado pelo objeto.
(MED-SM-RJ) O calor latente de fusão do gelo é de 35. 
80cal/g. Isso significa que:
com 1cal podemos fundir 80g de gelo.a) 
com 80cal podemos aumentar a temperatura do gelo b) 
de 1oC.
com 80cal podemos fundir qualquer massa de gelo.c) 
com 80cal podemos fundir 1g de gelo.d) 
com 80cal podemos fundir 1g de gelo e elevar a e) 
temperatura de 1oC.
(Fuvest) Fornecendo-se 1 200cal a uma substância, 36. 
fundiram-se 50g da mesma. Qual o calor latente de 
fusão da substância em cal/g?
12a) 
24b) 
48c) 
120d) 
60e) 
(Uerj) Uma bolinha de aço a 12037. oC é colocada sobre 
um pequeno cubo de gelo a 0oC. Em escala linear, o 
gráfico que melhor representa a variação, no tempo, 
das temperaturas da bolinha de aço e do cubo de gelo, 
até alcançarem um estado de equilíbrio, é:
a) 
b) 
c) 
d) 
(Unirio) O gráfico abaixo mos38. tra o calor absorvido por 
uma substância de massa 100g e sua respectiva tem-
peratura. Inicialmente ela se encontra no estado sólido, 
à temperatura de 0oC.
Quais são, respectivamente, o calor gasto para fusão 
e o calor específico sensível da fase líquida dessa 
substância?
50cal; 0,01cal/ga) oC.
50cal; 0,02cal/gb) oC.
50cal; 1,0cal/gc) oC.
200cal; 0,02cal/gd) oC.
200cal; 0,01cal/ge) oC.
(Unip) Num recipiente de paredes adiabáticas tem-39. 
se 60g de gelo a 0oC. Colocando-se 100g de água 
nesse recipiente, metade do gelo se funde. Qual é a 
temperatura inicial da água, sabendo-se que o calor 
específico latente de fusão do gelo é 80cal/g? (Dado: 
calor específico sensível da água = 1,0cal/goC)
(PUC-SP) Na experiência da figura, um fio metálico com 40. 
pesos nas extremidades atravessa um bloco de gelo em 
temperatura inferior à 0oC sem cortá-lo em dois. A região 
em contato com o fio se liquefaz, voltando a se solidificar 
após a passagem do fio. Por que isso ocorre?
Responda, tomando como base a mudança de fase. Jus-41. 
tifique sua resposta.
É possível ferver água a uma temperatura inferior a) 
a 100°C?
Qual a diferença entre vapor e gás?b) 
Ao cozinharmos um alimento, depois de iniciada a c) 
ebulição da água, abaixamos o fogo. Explique por 
que o tempo de cozimento não muda.
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(Unificado) Em uma panela de pressão os alimentos 42. 
cozinham mais rápido que em uma panela comum 
porque:
sob pressão superior a 1 atmosfera, a água irá fer-a) 
ver a uma temperatura superior a 100oC.
sob pressão superior a 1 atmosfera, a água irá fer-b) 
ver a uma temperatura inferior a 100oC.
no interior de tal panela os alimentos ficam sub-c) 
metidos a baixas pressões, o que facilita a ebulição 
da água.
sendo a panela hermeticamente fechada, os ali-d) 
mentos ficam protegidos da ação do vento.
sendo a panela hermeticamente fechada, não há e) 
praticamente perda de calor.
(Fuvest) Para que a água ferva à temperatura de 50ºC, 43. 
deve-se:
utilizar uma pequena quantidade de água.a) 
utilizar uma panela com ótima condutibilidade térmica.b) 
utilizar uma chama muito intensa.c) 
utilizar uma panela de pressão.d) 
diminuir a pressão sobre a água.e) 
(UFF) Analise as afirmativas:44. 
Num dia frio, uma pessoa parece soltar “fumaça” I. 
pela boca ao respirar, porque o ar expelido se con-
densa ao ter sua pressão diminuída.
 O gelo derrete a uma temperatura que depende da II. 
pressão a que ele está submetido.
 Numa panela de pressão, a água ferve a uma tem-III. 
peratura maior do que 100oC porque dentro dela é 
maior que 1,0atm.
Dentre essas afirmativas:
apenas a I é correta.a) 
apenas a II é correta.b) 
apenas a III é correta.c) 
apenas I e III são corretas.d) 
apenas II e III são corretas.e) 
(PUC-RS) Quando se passa álcool na pele, sente-se 45. 
que ela esfria naquele local. Isso se deve ao fato de o 
álcool:
ser normalmente mais frio que a pele.a) 
ser normalmente mais frio que o ar.b) 
absorver calor da pele para evaporar-se.c) 
ser um isolante térmico.d) 
ter baixa densidade.e) 
(Uerj) Na evaporação de um líquido:46. 
a velocidade é maior em ambientes saturados.a) 
a velocidade não depende da pressão de vapor do b) 
líquido no ambiente em que ela se processa.a velocidade é constante mesmo em ambiente fe-c) 
chado.
a velocidade não depende da temperatura.d) 
a velocidade é proporcional à área da superfície livre e) 
do líquido.
(PUC-Rio) Nas panelas de pressão utilizadas para cozi-47. 
nhar alimentos:
a temperatura dos alimentos aumenta enquanto a I. 
pressão interna se mantém constante.
 a temperatura dos alimentos se mantém constante II. 
enquanto a pressão interna aumenta.
 a temperatura e a pressão do vapor interno aumen-III. 
tam até o vapor ser expelido pela válvula de segu-
rança.
 a válvula de segurança se abre devido à pressão IV. 
exercida contra as paredes pelos alimentos sóli-
dos.
a temperatura de ebulição da água é maior, pois a V. 
pressão interna é maior.
A(s) afirmativa(s) correta(s) é(são):
II e IIIa) 
III e Vb) 
IIIc) 
II e Vd) 
I e IVe) 
(UFF) No gráfico temperatura-tempo do resfriamento 48. 
de um líquido apresentado abaixo, temos que:
AB, CD e DE correspondem a estados líquidos.a) 
apenas em AB ocorre estado líquido.b) 
em CD ocorrem, simultaneamente, estado líquido c) 
e sólido.
apenas em DE ocorre estado líquido.d) 
em DE temos o estado gasoso.e) 
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(UFU) A figura representa o diagrama de fases de uma 49. 
substância simples. Pode-se afirmar que:
se a substância for comprimida isotermicamente a a) 
partir do estado 3, ela poderá sofrer solidificação.
uma mudança do estado 1 para o estado 2 chama-b) 
se ebulição.
em 2, a substância se encontra no estado sólido.c) 
se a substância for expandida isotermicamente a d) 
partir do estado 1, ela poderá sofrer sublimação.
em 4, a substância se encontra no estado de vapor.e) 
(UFRJ) Misturam-se, num calorímetro de capacidade 50. 
térmica desprezível, massas iguais de gelo a 0oC e 
vapor de água a 100oC. Sabendo que o calor de fusão 
do gelo é de 80cal/g, que o calor de condensação do 
vapor é de 540cal/g e que o calor específico da água 
é de 1,0cal/goC, calcule a temperatura do equilíbrio 
térmico.
Com base na propagação do calor, responda:51. 
Explique como uma garrafa térmica conserva cons-a) 
tante a temperatura dos líquidos colocados em seu 
interior.
Por que a serragem é melhor isolante térmico que a b) 
madeira?
Por que o alumínio é um bom isolante, sendo um c) 
bom condutor de calor?
Explique por que os iglus, embora feitos de gelo, d) 
possibilitam aos esquimós residir neles.
Explique como funciona uma estufa.e) 
Um corpo a 30f) oC é colocado em um quarto que 
se encontra a 20oC. Faça o esboço do gráfico da 
temperatura do corpo em função do tempo.
Explique a formação das brisas marítimas durante o g) 
dia e das brisas terrestres durante a noite.
(UFGO) O sentido da transmissão de calor entre dois 52. 
corpos depende:
de seus estados físicos.a) 
de suas temperaturas.b) 
de suas quantidades de calor.c) 
de suas densidades.d) 
de seus calores específicos.e) 
(UFES) Um ventilador de teto, fixado acima de uma 53. 
lâmpada incandescente, apesar de desligado, gira len-
tamente algum tempo após a lâmpada estar acesa.
Esse fenômeno é devido à:
convecção do ar aquecido.a) 
condução do calor.b) 
irradiação da luz e do calor.c) 
reflexão da luz.d) 
polarização da luz.e) 
(PUC-Minas) A função de uma roupa de inverno é:54. 
dificultar a perda de calor do corpo.a) 
fornecer calor ao corpo.b) 
impedir o ganho de frio pelo corpo.c) 
retirar o calor do corpo.d) 
retirar o frio do corpo.e) 
(PUC-RS) A irradiação é o único processo de transmissão 55. 
de calor:
nos sólidos.a) 
no vácuo.b) 
nos fluidos em geral.c) 
nos gases.d) 
nos líquidos.e) 
(PUC-SP) Em qual dos casos a seguir a propagação do 56. 
calor se dá principalmente por condução?
Água quente que cai do chuveiro.a) 
A fumaça que sobe pela chaminé.b) 
O cigarro que se acende mediante o uso de uma c) 
lente que concentra os raios de Sol sobre ele.
A xícara que se aquece com o café quente.d) 
A água que é aquecida numa panela colocada sobre e) 
a chama no fogão.
(UFF) A transmissão de energia térmica de um ponto 57. 
para outro, graças ao deslocamento do próprio material 
aquecido, é um fenômeno de:
irradiação.a) 
radiação.b) 
convecção.c) 
emissão.d) 
condução.e) 
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(Fuvest) A figura ilustra um sistema de aquecimento solar: 58. 
uma placa metálica P pintada de preto e, em contato com 
ela, um tubo metálico encurvado; um depósito de água e 
tubos de borracha T ligando o depósito ao tubo metálico. 
O aquecimento da água contida no depósito D, pela 
absorção da energia solar, é devido basicamente aos 
seguintes fenômenos pela ordem:
condução, irradiação, convecção.a) 
irradiação, condução, convecção.b) 
convecção, condução, irradiação.c) 
condução, convecção, irradiação;d) 
irradiação, convecção, condução.e) 
(UnB) Nos países de clima frio, são comuns as janelas 59. 
com três placas de vidro separadas por camadas de ar. 
Qual é a finalidade dessa medida? Justifique.
(Fuvest) Sabe-se que a temperatura do café se mantém 60. 
razoavelmente constante no interior de uma garrafa 
térmica perfeitamente vedada.
Qual é o principal fenômeno responsável por esse a) 
bom isolamento térmico?
O que acontece com a temperatura do café se a b) 
garrafa térmica for agitada vigorosamente? Justifi-
que.
(Unificado) Para elevar, muito lentamente, a temperatura 1. 
de um bloco de 100g de metal de 14oC para 39oC, 
é necessário fornecer 300cal a ele. Qual o calor 
específico desse metal?
0,10cal/ga) oC
0,12cal/gb) oC
0,14cal/gc) oC
0,25cal/gd) oC
0,34cal/ge) oC
(Uerj) A tabela relaciona a massa em gramas com o calor 2. 
específico em cal/goC das substâncias que compõem 
cinco corpos.
Corpo Massa(g) c(cal/g oC)
1 20 0,22
2 30 0,20
3 40 0,11
4 50 0,09
5 60 0,03
A menor capacidade térmica, em cal/oC, é apresentada 
pelo corpo:
1a) 
2b) 
3c) 
4d) 
5e) 
(Fuvest) O gráfico representa a variação da temperatura 3. 
de um corpo sólido, em função do tempo, ao ser aque-
cido por uma fonte que libera energia a uma potência 
constante de 150cal/min. Como a massa do corpo é de 
100g, o seu calor específico, em cal/goC, será de:
t
0,75a) 
3,75b) 
7,50c) 
0,80d) 
1,5e) 
(PUC-SP) O gráfico abaixo representa o calor Q, em 4. 
calorias absorvidas por 200g de uma substância, em 
função da temperatura t, em graus Celsius. O calor 
específico da substância, em cal/goC, vale:
1,0a) 
0,80b) 
0,50c) 
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0,20d) 
0,10e) 
(Unirio) Do gráfico abaixo temos que a quantidade de 5. 
calor absorvida é de:
250cala) 
200calb) 
150calc) 
100cald) 
2cale) 
(UFF) Três corpos, 1, 2 e 3, de mesma massa, mas de 6. 
materiais diferentes estão inicialmente à mesma tempe-
ratura T0.
Os corpos recebem a mesma quantidade de calor e atingem 
temperaturas finais T1, T2 e T3, respectivamente, tais que 
T1 > T2 > T3.
Assim, os calores específicos c1, c2 e c3 dos materiais dos 
corpos 1, 2 e 3 respectivamente, satisfazem à seguinte 
relação:
ca) 1 > c2 > c3
cb) 1 < c2 < c3
cc) 1 = c2 = c3
cd) 1 > c3 > c2
ce) 1 < c3 < c2
Uma fonte fornece, a 600g de uma substância, calor na 7. 
razão constante de 600cal/min, fazendo com que a tem-
peratura t da substância varie com o tempo, conforme 
o gráfico seguinte:
Determine o calor específico da substância.
A massa do corpo X é o quádruplo da massa do corpo 8. 
Y. Fornecendo-se a mesma quantidade de calor a es-
ses corpos, observa-se que o corpo Y tem variação de 
temperatura igual ao triplo da variação de temperatura 
de X. Determinar a razão entre os calores específicos 
de Y e X.
Explique a influência do elevado calor específico da 9. 
água, com relação ao clima em regiõescom grandes 
quantidades de água.
O calor específico de um sólido, à pressão constante, 10. 
varia linearmente com a temperatura de acordo com o 
gráfico abaixo.
Qual a quantidade de calor, em calorias, necessária para 
aquecer 12g desse sólido, de 0oC até 60oC.
(UFF) Uma barra de ferro com 800g de massa e 0,5m 11. 
de comprimento, submetida à temperatura de 130oC, é 
colocada em um reservatório termicamente isolado que 
contém 400g de água a 10oC.
Dados:
Calor específico da água = 1cal/goC
Calor específico do ferro = 0,1cal/goC
Coeficiente de dilatação linear do ferro α= 12 . 10-6 oC-1
Ao ser atingido o equilíbrio térmico, o comprimento dessa 
barra terá se reduzido de:
0,6mma) 
1,2mmb) 
60mmc) 
0,3mmd) 
30mme) 
(ITA) Cinco gramas de carbono são queimados dentro 12. 
de um calorímetro de alumínio, resultando o gás CO2. A 
massa do calorímetro é de 1 000g e há 1 500g de água 
dentro dele. A temperatura inicial do sistema era de 20oC 
e a final de 43oC. Calcule o calor produzido (em calorias) 
por grama de carbono.
(cAl = 0,215cal/g.
oC; cágua= 1cal/g.
oC; despreze a 
pequena capacidade calorífica do carbono e do dióxido 
de carbono)
7,9kcala) 
7,8calb) 
39kcalc) 
57,5kcald) 
11,5kcale) 
(Uenf) Num laboratório, dispõe-se de dois calorímetros 13. 
perfeitamente adiabáticos, A e B, de 300g cada um, à 
temperatura de 20,0oC. O calorímetro A é de cobre, o 
B é de vidro e esses materiais tem calores específicos 
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respectivamente iguais a 0,0900cal/goC e 0,120cal/goC. 
Um aluno colocou, no interior de um dos calorímetros, 
100g de álcool a –10,0oC e 147g de água a 80oC, obten-
do equilíbrio térmico a 50,0oC. Os calores específicos do 
álcool e da água são, respectivamente, iguais a 0,600cal/
gºC e 1,00 cal/gºC. Identifique o calorímetro utilizado. 
Justifique a sua resposta.
(UFRJ) Um projétil de chumbo, com massa de 80,0g 14. 
à temperatura de 30oC, atinge, com a velocidade de 
250m/s, um anteparo rígido e em seguida cai em um 
calorímetro de mistura. Supondo que toda a sua energia 
cinética se transforma em calor na massa de chumbo e 
que não há perdas, pede-se:
A temperatura após o choque.a) 
A temperatura a que se eleva a água do caloríme-b) 
tro, o qual contém 180g de água inicialmente a 
30oC, e cujo equivalente em água é de 20g. Dados: 
cPb = 0,03cal/g
oC e cÁGUA = 1cal/g
oC.
(Cefet-RJ) Em um recipiente de alumínio são coloca-15. 
dos 4 000g de água, inicialmente a 100oC, que depois 
de duas horas chegam a 20oC. Durante o processo 
de resfriamento, ao final de cada meia hora as tem-
peraturas anotadas foram 80oC, 60oC, 40oC e 20oC. 
(Dados Cágua = 1,0 . Para as informações acima:
Esboce o gráfico temperatura a) versus tempo, colo-
cando todos os valores numéricos pertinentes.
Esboce o gráfico calor perdido b) versus tempo, colocan-
do também todos os valores numéricos pertinentes.
(UFF) Um estudante de física, para medir experi-16. 
mentalmente o calor específico de um metal, operou 
da seguinte forma: colocou 100g do metal aquecido 
inicialmente a 100oC no interior de um recipiente 
isolado, feito do mesmo metal e de massa 200g, 
que continha no seu interior 500g de água a 17,3oC. 
Constatou, então, que a temperatura de equilíbrio 
térmico era de 22,7oC. Considerando os procedimen-
tos descritos e os resultados registrados, indique que 
valor o estudante determinou para o calor específico 
do metal.
(PUC-SP) Em um calorímetro de capacidade térmica 17. 
200cal/oC, contendo 300g de água a 20oC, é introduzido 
um copo sólido de massa 100g a uma temperatura de 
650oC. Obtém-se o equilíbrio térmico final a 50oC. Su-
pondo desprezível a perda de calor, determinar o calor 
específico do corpo sólido.
(ITA) Um calorímetro de alumínio de 200g contém 120g 18. 
de água a 96oC. Quantas gramas de alumínio a 10oC 
devem ser introduzidas no calorímetro para resfriar a 
água a 90oC?
(Cal = 0,22cal/g
oC)
(Uenf) Numa caneca de vidro de capacidade térmica 19. 
igual a 27cal/oC, inicialmente a 24oC, colocam-se 300g 
de chope gelado, a 2oC. Considerando desprezíveis as 
perdas de calor para o meio ambiente e o calor específico 
do chope igual a 0,90cal/oC, calcule a temperatura na 
qual o chope e a caneca de vidro entrarão em equilíbrio 
térmico.
(UFPR) Num dia frio, uma pessoa deseja aquecer as 20. 
mãos esfregando uma contra a outra. Suponha que 40% 
da energia muscular gasta pela pessoa sejam transfor-
mados em calor que aquece as mãos. Considere ainda 
que a massa total aquecida das mãos seja equivalente a 
100g, que elas tenham um calor específico médio equi-
valente a 0,80cal/goC e que sua temperatura média varie 
de 10oC. Determine a energia muscular despendida.
(IME) Num calorímetro a 1721. oC colocamos 100cm3 de 
água a 30oC e 100cm3 de água a 15oC. A temperatura 
de equilíbrio é 22oC. Qual é o equivalente em água do 
calorímetro?
(Unesp) Um bloco de certa liga metálica, de massa 250g, 22. 
é transferido de uma vasilha, que contém água fervendo 
em condições normais de pressão, para um calorímetro 
contendo 400g de água à temperatura de 10oC. Após 
certo tempo, a temperatura no calorímetro se estabiliza 
em 20oC. Supondo que toda a quantidade de calor cedida 
pela liga tenha sido absorvida pela água do calorímetro, 
pode-se dizer que a razão entre o calor específico da água 
e o calor específico da liga metálica é igual a:
1a) 
2b) 
3c) 
4d) 
5e) 
(UFF) Um chuveiro elétrico de potência 4,2kW libera 23. 
50g de água aquecida por segundo. Se a água entra no 
chuveiro à temperatura de 25oC, a temperatura com que 
ela sai, supondo desprezíveis as perdas de calor, é:
Dados: calor específico da água =1,0cal/goC; 1cal 
= 4,2J
25a) oC
109b) oC
50c) oC
45d) oC
35e) oC
(Unificado) Num determinado equipamento industrial, 24. 
um líquido de calor específico 0,50cal/goC entra a 20oC 
e sai a 80oC. Se a vazão desse líquido no equipamento é 
de 50kg/min., a potência térmica é, em kcal/min, de:
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2,0 . 10a) 2
4,0 . 10b) 2
1,0 . 10c) 3
1,5 . 10d) 3
2,0 . 10e) 3
(UFU) Em um dia ensolarado, 4 200cal/s de energia 25. 
solar incidem sobre um coletor solar residencial. O 
coletor aquece de 5oC um fluxo de água de 420g/s. A 
eficiência do coletor é de:
20%a) 
40%b) 
50%c) 
80%d) 
100%e) 
(Unesp) A figura mostra as quantidades de calor Q 26. 
absorvidas, respectivamente, por dois corpos, A e B, 
em função de suas temperaturas.
BA
Determine a capacidade térmica Ca) A do corpo A e a 
capacidade térmica CB do corpo B, em J/
oC.
Sabendo que o calor específico da substância de b) 
que é feito o corpo B é duas vezes maior que o da 
substância de A, determine a razão mA/mB entre as 
massas de A e B.
(EN) Um aquecedor tem uma potência de 448W. Para 27. 
aquecer 2,0 litros de água de 20ºC até seu ponto de 
ebulição, à pressão normal, foram gastos T minutos. 
Considera-se que 1cal = 4,20J e que o calor específico 
da água seja de 1,00cal/gºC. Admitindo que durante 
o aquecimento todo o calor produzido é transferido 
à água, calcular o valor de T, em minutos.
(UFRJ) O fabricante de cerveja e físico amador James 28. 
Joule estimou, em meados do século XIX, a diferença 
entre a temperatura da água no sopé e no topo das 
Cataratas de Niágara.
A fim de fazer uma estimativa similar para uma das 
quedas de Iguaçu, com altura de 84m, considere que o 
módulo da velocidade com que a água corre no sopé, 
após a queda, é igual ao módulo da velocidade com que 
a água corre no topo, antes de iniciar a queda.
84m
Considere também que toda energia mecânica perdida 
pela água é reabsorvida na forma de calor, o que provoca 
seu aquecimento. Calcule a diferença entre a temperatura 
da água no sopé e no topo dessa queda. (O calor 
específico da água é 1,0cal/gºC e