Física - Livro 1-313-316

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1 Em um esquema, cite os três estados básicos de matéria e o nome das transformações entre esses estados. Indique
também quais transformações são exotérmicas e quais são endotérmicas.
2 1 kg de gelo a uma temperatura inicial de –20 °C é aquecido até se transformar em vapor a 120 °C. Em um diagra-
ma, T(°C) x Q(cal) trace a curva desse aquecimento indicando as temperaturas e as quantidades de calor envolvidas
nesse processo.
Dados: cgelo = 0,5 cal/g °C; cágua = 1 cal/g⋅°C;
cágua gasosa = 0,3 cal/g⋅°C; Lfusão = 80 cal/g;
Lvaporização = 540 cal/g.
3 UFU (Adapt.) Se você deseja que a água ferva à temperatura ambiente, o que irá fazer?
Revisando
FÍSICA Capítulo 4 Mudança de estado314
4 Um quilograma de gelo a –50 °C é aquecido, transformando-se em vapor a 100 °C.
Dados: cgelo = 0,5 cal/g⋅°C; cágua = 1 cal/g⋅°C;
Lfusão = 80 cal/g; Lvaporização = 540 cal/g.
As diversas fases do processo estão descritas abaixo.
I. Aquece-se o gelo.
II. Derrete-se o gelo.
III. Aquece-se a água.
IV. Vaporiza-se a água.
Determine a quantidade de caloria necessária em cada uma das fases do processo descrito anteriormente.
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5 Uerj 2014 A energia consumida por uma pessoa adulta em um dia é igual a 2   400 kcal. Determine a massa de gelo a 0 °C
que pode ser totalmente liquefeita pela quantidade de energia consumida em um dia por um adulto. Em seguida,
calcule a energia necessária para elevar a temperatura dessa massa de água até 30 °C.
Dado: calor latente do gelo = 80 cal/g;
calor específico da água = 1 cal/g·°C.
6 IFGoiano 2019 Observe a figura a seguir, que representa, de forma simplificada, o ciclo da água no planeta.
Disponível em: <http://revistaescola.abril.com.br/img/ciencias/planeta-ciclo.jpg>.
Acesso em: 15 maio 2018. (Adaptado).
Em relação às etapas e processos representados nesse esquema do ciclo da água, é correto armar que:
A na etapa 1, a água líquida superficial infiltra-se no solo para abastecer os lençóis subterrâneos.
 na etapa 2, ocorre a condensação, quando a água líquida superficial se converte em vapor de água.
C na etapa 3, ocorre a sublimação da água para a formação das nuvens.
 ao ocorrer a precipitação (etapa 4), poluentes atmosféricos não podem ser carregados pela água para a superfície
do solo e para as fontes superficiais de água.
FÍSICA Capítulo 4 Mudança de estado316
1 Uma mistura de gelo e água líquida a 0 °C é colo-
cada em um tubo de ensaio e nele ocupa o volume
de 30cm
3. Ao tubo foi fornecido calor até que todo
o gelo se fundisse e o volume do conteúdo ficasse
reduzido a 29cm
3
 a 0°C. Determine a quantidade de
calor que foi absorvida pela mistura de gelo e água.
Dados: Lfusão = 80 cal/g; dgelo = 0,90 g/cm
3;
dágua = 1,0 g/cm
3.
2 Uerj 2017 O gráfico abaixo indica o comportamento
térmico de 10 g de uma substância que, ao receber
calor de uma fonte, passa integralmente da fase sóli-
da para a fase líquida.
O calor latente de fusão dessa substância, em cal/g,
é igual a:
A 70
 80
C 90
 100
3 UFGD 2016 Um grande bloco de gelo a 0 °C contém
uma cavidade na qual são colocados 800g de Mercú-
rio a 100 °C. Qual será a massa fundida de gelo? São
dados o calor latente de fusão do gelo (80 cal/g) e o
calor específico do Mercúrio (0,033 cal/g·°C). Conside-
re um sistema isolado.
A 3 g
 33 g
C 80 g
 100 g
 800 g
4 UFRJ Misturam-se 300 g de gelo fundente e 700 g
de água a 100 oC. Qual será a temperatura final da
mistura, sabendo-se que o calor de fusão do gelo é
80 cal/g?
5 UEM Considere 100 gramas de gelo inicialmente a
–5 °C. Determine a quantidade de calor que essa
massa de gelo deve receber para se tranformar em
100 gramas de massa líquida a 30 °C.
Dados: Calor específico do gelo = 0,5 cal/g⋅°C; calor
específico da água = 1,0 cal/g⋅°C; calor latente de
fusão da água = 80,0 cal/g.
6 UFBA Para determinar o calor latente de fusão do gelo,
um grupo de estudantes realiza um experimento que
consiste em resfriar um volume de água usando-se
cubos de gelo. Em um recipiente, colocam-se 10litros
de água, à temperatura de 60°C, e, depois, adicio-
nam-se cubos de gelo, cada um de massa igual a
100g, à temperatura de 0 °C. Após serem colocados
40cubos, a temperatura de equilíbrio atinge 20°C.
Supondo que não há perdas de calor e considerando a
densidade absoluta da água igual a 1 kg/litro, e o calor
especíco, 1 cal/g⋅°C, escreva – identicando todos os
termos – a expressão referente às trocas de calor e
calcule o valor do calor latente de fusão do gelo.
7 FEI 100 g de água encontram-se no estado de sobre-
fusão à temperatura de –40 °C e pressão absoluta de
1 atm. Caso o equilíbrio instável seja perturbado, com
uma agitação por exemplo, qual a massa de água que
irá se solidificar subitamente?
Dados: cágua = 1 cal/g⋅°C; Lfusão = 80 cal/g.
8 Mackenzie A sobrefusão é o fenômeno onde:
A o corpo se encontra no estado líquido a uma tem-
peratura superior à de solidificação.
 o corpo se encontra no estado sólido a uma tempe-
ratura superior à de solidificação.
C o corpo se encontra no estado líquido a uma tem-
peratura inferior à de solidificação.
 o corpo se encontra no estado sólido a uma tempe-
ratura inferior à de solidificação.
 o corpo se encontra no estado gasoso a uma tem-
peratura inferior à de ebulição.
9 Uece 2018 Em atividades esportivas, como os jogos de
copa do mundo, o corpo do atleta tem sua temperatu-
ra aumentada e há produção de suor, que ao evaporar
transfere calor do corpo para o vapor d’água na atmosfe-
ra. Nesse caso, há um processo termodinâmico em que
A a entropia do suor evaporado é reduzida.
 a entropia do suor evaporado é mantida constante.
C durante a evaporação do suor há sublimação.
 o suor sofre uma mudança de estado.
10 UPF 2016 A mudança de fase de uma substância é um
fenômeno natural que ocorre, por exemplo, quando a
água líquida se vaporiza ao ferver. Sobre esse conteú-
do, um professor de Física propôs a seguinte questão
a seus alunos: Medir a temperatura da água fervente
em dois recipientes idênticos de metal – ambos com
o mesmo volume de água e a mesma temperatura ini-
cial – que se encontram sobre fogões de cozinha que
fornecem a mesma quantidade de calor por unidade
de tempo; um deles no nível do mar e o outro no alto
do Pico da Neblina.
Exercícios propostos