Lista Calorimetria

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FIS. 303 (FÍSICA GERAL II) 
Lista de Exercícios 
(Calor e Primeira Lei da Termodinâmica) 
 
Prof. Marcelos Peres 
 
1. Um cozinheiro, ao acordar, certa manhã, encontra o fogão com defeito. Decide tentar ferver 
água para o café sacudindo-a em uma garrafa térmica. Suponha que o cozinheiro use 560 
cm3 de água da torneira a 15 0C e que a água caia 35 cm a cada sacudida e que o cozinheiro 
sacode a garrafa 30 vezes por minuto. Desprezando-se qualquer perda de energia, por 
quanto tempo ele deve sacudir a garrafa até que a água ferva? 
 
 
2. Suponha que se realizem 214 J de trabalho sobre um sistema e se extraiam dele 293 J de 
calor. De acordo com a primeira lei da termodinâmica, quais são os valores (incluindo sinais 
algébricos) de (a) W, (b) Q e (c)Eint? 
 
 
3. Suponha que 20,9 J de calor foram adicionados a um gás ideal em particular. Como 
resultado, seu volume varia de 63,0 para 113 cm3 enquanto a pressão permanece constante 
a 1 atm. (a) De quanto a energia interna do gás variou? (b) Se a quantidade de gás presente 
é 2,00×10-3 mol, encontre a capacidade calorífica molar à pressão constante. (c) Encontre a 
capacidade calorífica molar a volume constante. 
 
4. Na américa do norte, o calor flui para fora da superfície da Terra à taxa média de 54 mW/m2, 
e a condutividade térmica média das rochas próximas à superfície é de 2,5 W/m.K. Supondo 
a temperatura da superfície igual a 10 0C, qual deve ser a temperatura à profundidade de 33 
Km (próximo à base da crosta)? Ignore o calor gerado por elementos radioativos; também se 
pode ignorar a curvatura da Terra. 
 
 
5. (a) Calcule a que taxa o calor de um corpo flui para fora através das roupas de um esquiador, 
fornecidos os seguintes dados: a área da superfície do corpo é 1,8 m2 e as roupas tem 1,2 cm 
de espessura; a temperatura superficial da pele é 33 0C, enquanto a superfície externa das 
roupas está a 1,0 0C; a condutividade térmica das roupas é 0,0040 W/m.K. (b) Como a 
reposta mudaria se, após uma queda, as roupas do esquiador ficassem ensopadas d´água? 
Suponha que a condutividade térmica da água seja 0,60 W/m.K.