CALORIMETRIA - TERCEIRO

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Questões de calorimetria. 
 
Uma questão de exemplo resolvido e outra para fazer a resolução. 
 
1) Um corpo possui massa de 500 gramas e calor específico 0,4 g/cal ºC . Determinar: 
 
a) A quantidade de calor que o corpo deve receber para que sua temperatura varie de 
5 ºC para 
35 ºC; 
 
b) A quantidade de calor que o corpo deve ceder para que sua temperatura diminua de 
15 ºC. 
 
Dados do problema 
• massa do corpo: m = 500 g; 
• calor específico: c = 0,4 g/cal ºC. 
 
Solução: 
 
a) Sendo a temperatura inicial t i = 5 ºC e a temperatura final t f = 35 ºC a quantidade 
de calor que 
o corpo deve receber para que ocorra o aquecimento será dada por 
Q = m c Δ t 
Q = m c (t f - t i) 
Q = 500 * 0,4 * (35 - 5) 
Q = 200 * 30 = 6000 cal 
 
b) Se o calor é cedido Δt < 0 , portanto, a variação deve ser Δt = −15 ºC e o calor 
cedido 
será dado por 
 
Q = m c Δt 
Q = 500.0,4.(35−15) 
Q =−3000 cal 
 
Observação: no item (a) a temperatura varia de um valor inicial t i para um valor final t 
f, 
conhecemos os valores inicial e final da temperatura. No item (b) a temperatura varia 
de um 
certo valor, conhecemos a variação Δt sem conhecermos os valores inicial e final da 
temperatura. 
 
2) Um bloco de uma material desconhecido e de massa 1kg encontra-se à 
temperatura de 80°C, ao ser encostado em outro bloco do mesmo material, de massa 
500g e que está em temperatura ambiente (20°C). Qual a temperatura que os dois 
alcançam em contato? Considere que os blocos estejam em um calorímetro. 
 
 
 
3) Qual a quantidade de calor absorvida para que 1L d'água congelado e à -20°C 
vaporize e chegue a temperatura de 130°C. 
Dados: 
Calor latente de fusão da água: L=80cal/g 
Calor latente de vaporização da água: L=540cal/g 
Calor específico do gelo: c=0,5cal/g.°C 
Calor específico da água: c=1cal/g.°C 
Calor específico da água: c=0,48cal/g.°C 
Densidade da água: d:1g/cm³ 
1L=1dm³=1000cm³ 
Solução: 
 m=d.V 
m=1000g 
 
 4) Um bloco de ferro de 10cm³ é resfriado de 300°C para 0°C. Quantas calorias o 
bloco perde para o ambiente? 
Dados: densidade do ferro=7,85g/cm³ e calor específico do ferro=0,11cal/g.°C 
 
5) Em uma cozinha, uma chaleira com 1L de água ferve. Para que ela pare, são 
adicionados 500mL de água à 10°C. Qual a temperatura do equilíbrio do sistema? 
Qualquer quantidade de água que esteja fervendo encontra-se à temperatura de 
100°C, se a temperatura for superior a esta, não haverá água líquida, apenas vapor. 
Solução: 
 
 
 
 
6) (FUVEST) Um ser humano adulto e saudável consome, em média, uma potência de 
120J/s. Uma “caloria alimentar” (1kcal) corresponde, aproximadamente, a 4,0 x 103J. 
Para nos mantermos saudáveis, quantas “calorias alimentares” devemos utilizar, por 
dia, a partir dos alimentos que ingerimos? 
 
a) 33 
b) 120 
c) 2,6x103 
d) 4,0 x103 
e) 4,8 x105 
 
 
7) (MACKENZIE) Uma fonte calorífica fornece calor continuamente, à razão de 150 
cal/s, a uma determinada massa de água. Se a temperatura da água aumenta de 20ºC 
para 60ºC em 4 minutos, sendo o calor especifico sensível da água 1,0 cal/gºC, pode-
se concluir que a massa de água aquecida, em gramas, é: 
 
a) 500 
b) 600 
c) 700 
d) 800 
e) 900 
 
Solução: 
 
P = Q/t 
A potência é dada e vale 150cal/s, o tempo também é dado e vale 240s, e o Q é o 
calor sensível, ou seja Q = mc(T-T0), logo substituindo: 
 
P = mc(T-T0)/t 
 
m = P.t/ c(T-T0) 
 
m = 150.240/1,0.(60-20) 
 
m = 900g Letra e 
 
8) (UFPR) Durante o eclipse, em uma das cidades na zona de totalidade, Criciúma-
SC, ocorreu uma queda de temperatura de 8,0ºC. (Zero Horas – 04/11/1994) 
Sabendo que o calor específico sensível da água é 1,0 cal/gºC, a quantidade de calor 
liberada por 1000g de água, ao reduzir sua temperatura de 8,0ºC, em cal, é: 
 
a) 8,0 
b) 125 
c) 4000 
d) 8000 
e) 64000 
 
 
9) (UFSE) A tabela abaixo apresenta a massa m de cinco objetos de metal, com seus 
respectivos calores específicos sensíveis c. 
 
METAL c(cal/gºC) m(g) 
Alumínio 0,217 100 
Ferro 0,113 200 
Cobre 0,093 300 
Prata 0,056 400 
Chumbo 0,031 500 
O objeto que tem maior capacidade térmica é o de: 
 
a) alumínio 
b) ferro 
c) chumbo 
d) prata 
e) cobre 
 
Solução: 
 
Bem, a quantidade de calor é calculada da seguinte forma: 
 
Q = mc(T-T0), 
 
 porém o fator "mc" é conhecido como capacidade calorífica do corpo, uma vez que é 
medido a quantitadade de calor, por variação de temperatura. Assim a equação fica: 
 
Q = C (T-T0), onde C (maiúsculo é a capacidade térmica). 
 
Assim: C = mc, logo calculando a Capacidade térmica para todos os elementos 
citados à cima, podemos distinguir aquele que tem a maior capacidade térmica: 
 
Calumínio= 0,217 . 100 = 21,7 cal/°C 
Cferro=0,113 . 200 = 22,6 cal/°C 
CCobre= 0,093 . 300 = 27,9 cal/°C 
CPrata= 0,056 . 400 = 22,4 cal/°C 
Cchumbo = 0,031 . 500 = 15,5 cal/°C 
 
Assim podemos ver que o maior valor de capacidade térmica é o Cobre, letra E. 
 
 
10) (MACKENZIE) Um bloco de cobre (c = 0,094 cal/gºC) de 1,2kg é colocado num 
forno até atingir o equilíbrio térmico. Nessa situação, o bloco recebeu 12 972 cal. A 
variação da temperatura sofrida, na escala Fahrenheit, é de: 
 
a) 60ºF 
b) 115ºF 
c) 207ºF 
d) 239ºF 
e) 347ºF 
 
11) (MACKENZIE) Quando misturamos 1,0kg de água (calor específico sensível = 
1,0cal/g°C) a 70° com 2,0kg de água a 10°C, obtemos 3,0kg de água a: 
 a) 10°C 
 b) 20°C 
 c) 30°C 
 d) 40°C 
 e) 50°C 
Solução: 
Bem a quantidade de calor cedida pela água mais quente (à 70°C), será a mesma 
quantidade de calor recebida pela água mais fria (à 10°C), assim: 
 
Q1 + Q2 = 0 
 
Q1 = 1000.1,0(T - 70) 
Q2 = 2000.1,0 (T - 10) 
logo: 
 
1000(T-70) + 2000(T-10) = 0 
1000(T-70) = - 2000(T-10) 
T - 70 = -2000(T-10)/1000 
T - 70 = -2 (T-10) 
T - 70 = -2T +20 
T + 2 T = 20 + 70 
3T = 90 
T = 30°C 
Letra C 
Lembrar sempre em por a massa em gramas. 
 
12) (PUCCAMP) Uma barra de cobre de massa 200g é retirada do interior de um 
forno, onde estava em equilíbrio térmico, e colocada dentro de um recipiente de 
capacidade térmica 46cal/°C que contém 200g de água a 20°C. A temperatura final de 
equilíbrio é de 25°C. A temperatura do forno, em °C, é aproximadamente igual a: 
Dado: CCu = 0,03 cal/g°C 
 
 
13) (UFPB) Um engenheiro testa materiais para serem usados na fabricação da 
carroceria de um automóvel. Entre outras propriedades, é desejável a utilização de 
materiais com alto calor específico. Ele verifica que, para aumentar em 3ºC a 
temperatura de 32 g do material A, é necessário fornecer 24 cal de calor a esse 
material. Para obter Para obter o mesmo aumento de temperatura em 40 g do material 
B, é preciso 24 cal. Já 50 g do material C necessitam de 15 cal para sofrer o mesmo 
acréscimo de temperatura. Os calores específicos dos materiais A, B, C, são 
respectivamente: 
a) CA = 0,25 cal/ g ºC: CB = 0,20 cal/g ºC; CC = 0,10 cal/g ºC 
b) CA = 0,20 cal/ g ºC; CB = 0,35 cal/g º C; CC = 0,15 cal/ g ºC 
c) CA = 0,30 cal/ g ºC; CB = 0,10 cal/ g ºC; CC = 0,20 cal/ g ºC 
d) CA = 0,35 cal/ g ºC; CB = 0,20 cal/ g ºC; CC = 0,10 cal/ g ºC 
e) CA = 0,10 cal/ g ºC; CB = 0,30 cal/ g ºC; CC = 0,25 cal/ g ºC 
Solução: 
Material A Material B Material C 
Q = m.c.ΔΘ 24 = 40.c.3 15 = 50.c.3 
24 = 32.c.3 24 = 120.c 15 = 150.c 
c = 24/96 c = 24/120 c = 15/150 
c = 0,25 cal/ g ºC c = 0,2 cal g ºC c = 0,1 cal/ gºC 
 
14) (UERJ) A quantidade de calor necessária para ferver a água que enche uma 
chaleira comum de cozinha é, em calorias, da ordem de: 
a) 10^2 b) 10^3 c) 10^4 d) 10^5 
1L = 1kg 
Q = 1000.1.100 
Q = 10^5 Letra D. 
15) Com o objetivo de economizar energia, um morador instalou no telhado de sua 
residência um coletor solar com capacidade de 1,2 × 108 cal/dia. Toda essa energia 
foi utilizada paraaquecer 2,0 × 103 L de água armazenadaem um reservatório 
termicamente isolado. De acordo com esses dados, a variação da temperatura da 
água (em graus Celsius) ao final de um dia é de: 
Dados: 
Calor específico da água ca = 1,0 cal/g ºC 
Densidade da água da = 1,0 g/cm³ 
 
 
A) 1,2 B) 6,0 C) 12,0 D) 60,0 E) 120, 0