3 Lista 2 - Trocas de Calor

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Extensivo de Física Ext H 18.3TERMOLOGIA 
Lista 2 
Calorimetria (Troca de Calor) 
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1. (Enem) Aquecedores solares usados em residências têm o
objetivo de elevar a temperatura da água até 70°C. No entanto,
a temperatura ideal da água para um banho é de 30°C. Por isso,
deve-se misturar a água aquecida com a água à temperatura
ambiente de um outro reservatório, que se encontra a 25°C.
Qual a razão entre a massa de água quente e a massa de água
fria na mistura para um banho à temperatura ideal?
a) 0,111.
b) 0,125.
c) 0,357.
d) 0,428.
e) 0,833.
2. A tabela fornece os valores de massa, calor específico sensível 
e temperatura inicial de três corpos A, B e C, respectivamente.
Suponha que estes corpos sejam colocados num sistema
termicamente isolado e com capacidade térmica desprezível.
Determine a temperatura de equilíbrio térmico do sistema, em
°C.
corpo massa (g) 𝐜𝐜(
𝐜𝐜𝐜𝐜𝐜𝐜
𝐠𝐠 · °𝐂𝐂
) T inicial 
(°C) 
A 100,0 1,0 40 
B 200,0 2,0 50 
C 500,0 0,1 70 
a)15°C b)25°C c)40°C d)50°C e)70°C
3. (Unifesp) Um calorímetro de capacidade térmica 10 cal/ºC,
contendo 500 g de água a 20 ºC, é utilizado para determinação
do calor específico de uma barra de liga metálica de 200 g, a ser
utilizada como fundo de panelas para cozimento. A barra é
inicialmente aquecida a 80 ºC e imediatamente colocada dentro
do calorímetro, isolado termicamente. Considerando o calor
específico da
água 1,0 cal/(g · ºC) e que a temperatura de equilíbrio térmico
atingida no calorímetro foi 30 ºC, determine:
a) a quantidade de calor absorvido pelo calorímetro e a
quantidade de calor absorvido pela água.
b) a temperatura final e o calor específico da barra.
4.Uma barra metálica, que está sendo trabalhada por um
ferreiro, tem uma massa M = 2,0 kg e está a uma temperatura
Ti. O calor específico do metal é cM = 0,10 cal/g °C. Suponha que
o ferreiro mergulhe a barra em um balde contendo 10 litros de
água a 20 °C. A temperatura da água do balde sobe 10 °C com 
relação à sua temperatura inicial ao chegar ao equilíbrio. 
Calcule a temperatura inicial Ti da barra metálica. 
Dado: cágua = 1,0 cal/g °C e dágua = 1,0 g/cm3 
a) 500 °C
b) 220 °C
c) 200 °C
d) 730 °C
e) 530 °C
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5. (Unesp) Clarice colocou em uma xícara 50 mL de café a 80 °C,
100 mL de leite a 50 °C e, para cuidar de sua forma física, adoçou
com 2 mL de adoçante líquido a 20 °C. Sabe-se que o calor
específico do café vale 1 cal/(g.°C), do leite vale 0,9 cal/(g.°C), do
adoçante vale 2 cal/(g.°C) e que a capacidade térmica da xícara
é desprezível.
Considerando que as densidades do leite, do café e do adoçante 
sejam iguais e que a perda de calor para a atmosfera é 
desprezível, depois de atingido o equilíbrio térmico, a 
temperatura final da bebida de Clarice, em °C, estava entre 
a) 75,0 e 85,0.
b) 65,0 e 74,9.
c) 55,0 e 64,9.
d) 45,0 e 54,9.
e) 35,0 e 44,9.
6. (Unesp) Para testar os conhecimentos de termofísica de seus 
alunos, o professor propõe um exercício de calorimetria no qual
são misturados 100 g de água líquida a 20 °C com 200 g de uma
liga metálica a 75 °C. O professor informa que o calor específico
da água líquida é ( )1 cal / g C⋅ ° e o da liga é ( )0,1 cal / g X ,⋅ °
onde X é uma escala arbitrária de temperatura, cuja relação com 
a escala Celsius está representada no gráfico. 
Obtenha uma equação de conversão entre as escalas X e Celsius 
e, considerando que a mistura seja feita dentro de um 
calorímetro ideal, calcule a temperatura final da mistura, na 
escala Celsius, depois de atingido o equilíbrio térmico. 
1.B 2. D 3. a) 5000 cal; b) 0,51 cal/(g°C)
4.E 5. C 6. θX = 6. θC + 25; Tequilibrio = 50°C
Gabarito 
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