FisIII_-_Exerccios_-_Calorimetria (1)

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Física
Termodinâmica
Exercícios - Calorimetria
Exercício 1 
Em uma escala linear de temperatura X, a água congela a −125,0 °X e 
evapora a 375,0 °X. Em uma escala linear de temperatura 𝑌, a água 
congela a −70,00 °Y e evapora a 230,00 °Y. Uma temperatura de 50,00 °Y
corresponde a que temperatura na escala 𝑋?
Termodinâmica
Exercício 2 
Um torneiro mecânico faz um furo de diâmetro igual a 1,35 cm em uma 
placa de alo a uma temperatura de 25,0 °C. Qual é a área da seção reta 
do orifício
a) a 25,0 °C;
b) quando a temperatura da placa aumenta para 175 °C? Suponha que o 
coeficiente de dilatação linear permaneça constante nesse intervalo de 
temperatura.
Termodinâmica
Exercício 3 
Como resultado de um aumento de temperatura de 32 °C, uma barra com 
uma rachadura no centro dobra para cima. Se a distância fixa 𝐿0 é 3,77 m
e o coeficiente de dilatação linear da barra é 25 × 10−6 °C−1, determine a 
altura 𝑥 do centro da barra.
Termodinâmica
Exercício 4 
Um anel de aço, cujo diâmetro interno a 20,0 °C é 6,3500 cm, deve ser 
aquecido para se encaixar em um eixo de latão com diâmetro externo 
igual a 6,3551 cm a 20,0 °C.
a) Até que temperatura o anel deve ser aquecido?
b) Se o anel e o eixo forem resfriados simultaneamente por algum meio, 
como o nitrogênio líquido, em que temperatura o anel começa a deslizar 
para fora do eixo?
Termodinâmica
Exercício 5 
Um ferreiro resfria um pedaço de ferro de 1,20 kg, inicialmente a 650,0 °C, 
derramando água a 15 °C sobre ele. Toda a água ferve, e o ferro acaba 
ficando com 120,0 °C. Quanta água o ferreiro precisou derramar sobre o 
ferro?
Termodinâmica
Exercício 6
Dois cubos de gelo de 50 g são misturados com 200 g de água em um 
recipiente termicamente isolado. Se a água está inicialmente a 25 °C e o 
gelo foi removido de um congelador a −15 °C, qual é a temperatura final 
em equilíbrio térmico? Qual será a temperatura final se for usado apenas 
um cubo de gelo?
Termodinâmica
Exercício 7 
Você, um cientista, fornece calor a 
uma amostra sólida de 500,0 g à 
taxa de 10,0 kJ/min ao mesmo 
tempo que registra a temperatura 
em função do tempo. Com esses 
dados, você faz um gráfico igual 
ao mostrado na figura. 
a) Qual é o calor latente de fusão
desse sólido?
b) Quais são os calores específicos 
dos estados líquido e sólido desse 
material?
Termodinâmica
Exercício 8
Em uma indústria química onde você é engenheiro, um tanque contém 
um líquido desconhecido. Você deverá determinar o calor específico 
desse líquido. Você coloca 0,500 kg do líquido em um recipiente de metal 
isolado com massa de 0,200 kg. Inicialmente, o líquido e o recipiente estão 
a 20,0 °C. Você adiciona 0,500 kg de água com uma temperatura de 
80,0 °C. Depois que o equilíbrio térmico for alcançado, a temperatura final 
dos líquidos e do recipiente é 58,1 °C. Então você esvazia o recipiente e 
repete a experiência com as mesmas temperaturas iniciais, mas dessa vez 
com 1,00 kg do líquido desconhecido. A temperatura final é de 49,3 °C. 
Suponha que as capacidades de calor específico sejam constantes pela 
de temperatura da experiência e que nenhum calor seja perdido para o 
ambiente. Calcule o calor específico do líquido e do metal do qual o 
recipiente é feito.
Termodinâmica