Estudo Ativo Vol 3 - Ciências da Natureza-418-420

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3. (Acafe 2022) 
Um bloco de gelo de 50 g, inicialmente a -15ºC, recebe 
calor até transformar-se em água a 25ºC. (Dados: calor 
específico da água =1cal/gºC calor específico do gelo = 
0,5 cal/g°C calor latente de fusão da água = 80 cal/g)
Assinale a alternativa que determina a quantidade de 
calor envolvido no processo. 
a) 5.735 cal 
b) 5.875 cal 
c) 5.985 cal 
d) 5.625 cal 
4. (Pucpr 2020)
A quantidade de calor necessária, em joules, para 
transformar 200 bilhões de toneladas de gelo a 0 
°C em água a 0 °C, sob pressão de 1 atm, é igual a, 
aproximadamente:
Dados: 1cal = 4,2J; cgelo = 0,5 cal/(g⋅°C); cágua = 
1 cal/(g⋅°C); LFgelo = 80 cal/g. 
a) 1,6⋅1015 
b) 1,6⋅1019 
c) 6,7⋅1016 
d) 6,7⋅1019 
e) 8,0⋅1016 
5. (Uece 2022)
Deseja-se transformar uma determinada massa M de 
gelo mantida a –10°C totalmente em água a 10°C. 
Para a realização desse processo, de forma integral, são 
necessários 95 cal. Sabendo-se que o calor de fusão 
do gelo vale 80 cal/g, o calor específico do gelo é de 
0,5 cal/(g⋅°C) e o calor específico da água é de 1 cal/
(g⋅°C), a massa M do gelo, em gramas, é igual a 
a) 1.
b) 19/17.
c) 9,5. 
d) 19/18. 
6. (Fgv 2022)
Dentro de um calorímetro ideal, no nível do mar, 
foram colocados 30 g de gelo inicialmente a 0 °C e 
500 g de determinado metal, inicialmente no estado 
sólido, a 80 °C. O gráfico mostra, fora de escala, 
como variaram as temperaturas dessas substâncias 
em função do calor trocado por elas, até o sistema 
atingir o equilíbrio térmico a uma temperatura final 
i F.
Sendo 1 cal/(g · °C) o calor específico da água 
líquida e 80 cal/g o calor latente de fusão do
gelo, a temperatura i F foi de 
a) 10 °C. 
b) 20 °C. 
c) 30 °C. 
d) 40 °C. 
e) 50 °C. 
7. (Unichristus - Medicina 2022)
Em um recipiente com paredes adiabáticas, de capa-
cidade térmica desprezível, contendo 120 g de água 
a 50 °C, colocam-se 36 g de gelo a 0 °C. O calor 
específico da água é 1,0cal/g °C e o calor de fusão 
do gelo, 80 cal/g. 
No equilíbrio térmico, o recipiente possuirá 
a) 135 g de água a 21 g de gelo, ambos a 0 °C. 
b) 156 g de água a uma temperatura de 20 °C. 
c) 21 g de água e 135 g de gelo, ambos a 0 °C 
d) 156 g de gelo a uma temperatura de 0 °C. 
e) 156 g de água a uma temperatura de 40 °C. 
8. (G1 - col. naval 2021)
Em um dia ensolarado, a beira do mar, um banhista 
introduz uma pedra de gelo de 50 g, a 0 °C, em uma 
garrafa térmica, contendo 250 g de água a 25 °C, e a 
fecha. Desconsidere as trocas de calor com a garrafa. 
Calcule a temperatura de equilíbrio do sistema, 
em °C, inicialmente formado por água e gelo, no 
interior da garrafa, e assinale a opção correta.
Dados:
Calor específico da água = 1,0 cal/g°C; e
Calor latente da água = 80 cal/g. 
a) 0 
b) 2.5 
c) 5 
d) 7.5 
e) 10 
9. (Uema 2021)
Recentemente um incêndio em uma subestação de 
energia elétrica no estado do Amapá provocou um 
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apagão na capital e deixou cerca de 765 mil pessoas 
sem luz. Os principais impactos do apagão para a 
população foram a falta de água encanada, de água 
mineral e de gelo. Como não havia como utilizar 
a geladeira, a procura de gelo por toda cidade foi 
muito grande.
Uma moradora com necessidade de resfriar 3000 g 
de água em um recipiente, inicialmente a uma tem-
peratura de 30 °C, adiciona gelo a – 20 °C. Consi-
dere que todo gelo se funde e que o calor específico 
do recipiente pode ser desprezado.
Dados: calor específico da água = 1 cal/(g °C); calor 
específico do gelo = 0,5 cal/(g °C); calor latente de 
fusão do gelo = 80 cal/g.
A quantidade de gelo, em g, para que a temperatura 
final seja igual a 0 °C é 
a) 1286 
b) 9000 
c) 1125 
d) 1000 
e) 3000 
10. (Ime 2021)
Um físico precisa fundir 50 kg de um determinado 
material. Pensando em não desperdiçar energia, ele 
pega um bloco extra de 1 kg desse material como 
amostra, inicialmente na temperatura de 20 °C, e 
realiza duas etapas sucessivas de aquecimento, for-
necendo 16 kcal em cada uma delas. Suas anotações 
são mostradas na tabela a seguir:
Etapas de 
Aquecimento 
(16 kcal)
Após o sistema entrar em 
equilíbrio térmico
Massa final 
do bloco
Temperatura 
final do siste-
ma
1ª Etapa 1 kg 60 °C
2ª Etapa 0,92 kg 90 °C
Considerando a temperatura inicial do material em 
20 °C e que sua temperatura de fusão é constante, a 
quantidade mínima de energia, em kcal, necessária 
para fundir os 50 kg de material, é: 
a) 800 
b) 1400 
c) 1600 
d) 2500 
e) 3900 
11. (Efomm 2022)
Considere um aquecedor constituído por um circuito 
contendo um resistor de 1Ω ligado a um gerador 
ideal de força eletromotriz (fem) ajustável. Dese-
ja-se utilizar o efeito Joule para vaporizar, em 30 
minutos, 2,0 dos 5,0 litros de água contidos em um 
recipiente isolado termicamente e à temperatura de 
10 °C.
Supondo que não existam perdas para o meio, para 
o recipiente e para o próprio circuito, qual é,
aproximadamente, a fem necessária para que o obje-
tivo seja cumprido?
(Considere: calor específico da água 4,0 kJ/(kg °C); 
calor latente de vaporização da água 2230 kJ/kg; 
densidade da água 1 kg/l) 
a) 8 V 
b) 16 V 
c) 59 V 
d) 72 V 
e) 110 V 
12. (Fuvest 2019)
Em uma garrafa térmica, são colocados 200 g de 
água à temperatura de 30 °C e uma pedra de gelo 
de 50 g, à temperatura de -10 °C. Após o equilíbrio 
térmico,
Note e adote:
- calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g;
- calor específico do gelo = 0,5 cal/(g °C);
- calor específico da água = 1,0 cal/(g °C). 
a) todo o gelo derreteu e a temperatura de equilíbrio 
é 7 °C. 
b) todo o gelo derreteu e a temperatura de equilíbrio 
é 0,4 °C. 
c) todo o gelo derreteu e a temperatura de equilíbrio 
é 20 °C. 
d) nem todo o gelo derreteu e a temperatura de equi-
líbrio é 0 °C. 
e) o gelo não derreteu e a temperatura de equilíbrio é 
-2 °C. 
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13. (Fuvest)
Furacões são sistemas físicos que liberam uma 
enorme quantidade de energia por meio de diferen-
tes tipos de processos, sendo um deles a condensa-
ção do vapor em água. De acordo com o Laboratório 
Oceanográfico e Meteorológico do Atlântico, um 
furacão produz, em média, 1,5 cm de chuva por 
dia em uma região plana de 660 km de raio. Nesse 
caso, a quantidade de energia por unidade de tempo 
envolvida no processo de condensação do vapor em 
água da chuva é, aproximadamente,
Note e adote:
- π = 3.
- Calor latente de vaporização da água: 2×106 J/kg.
- Densidade da água: 103 kg/m3.
- 1 dia = 8,6 . 104 s. 
a) 3,8 . 1015 W. 
b) 4,6 . 1014 W. 
c) 2,1 . 1013 W. 
d) 1,2 . 1012 W. 
e) 1,1 . 1011 W. 
14. (Esc. Naval 2020)
Propõe-se a realização de um experimento no qual 
um resistor de 12,0 Ω está inserido dentro de um 
bloco de gelo a 0 °C. O circuito montado está apre-
sentado na figura abaixo.
A bateria tem resistência interna desprezível, e o 
calor latente de fusão para o gelo é de 3,34 . 105 J/
kg. Sendo assim, qual é o valor da taxa (em g/s) em 
que esse circuito derreterá o gelo? 
a) 0,570 . 10(-5) 
b) 0,573 . 10(-4) 
c) 0,572 . 10(-3) 
d) 0,575 . 10(-2) 
e) 0,578 . 10(-1) 
15. (Unisc 2021)
Cecília estava cozinhando alguns legumes para fazer 
uma salada, quando aconteceu uma falta de forne-
cimento de energia elétrica no bairro onde mora. 
Como não havia previsão de retorno da energia nas 
próximas horas e ela precisava servir a salada fria, 
optou por colocar os legumes dentro da geladeira 
(que estava desligada), tentando garantir seu res-
friamento. A massa dos legumes era de 250 g, que 
estavam a 90 °C quando foram colocados dentro da 
geladeira. A geladeira estava com a temperatura 
interna de 5 °C e com 2,5 kg de alimentos em seu 
interior.
Considerando o calor específico médio dos legumes 
como0,95 kcal/(kg °C), o calor específico médio 
dos alimentos que já estavam dentro da geladeira 
de 0,65 kcal/(kg °C), considerando que não ocorreu 
qualquer mudança de estado físico dos alimentos 
durante as trocas de calor, que não ocorreu troca de 
calor entre a parte interna da geladeira e o ambiente 
externo nem com o congelador, assinale a alterna-
tiva que apresenta a temperatura mínima na qual os 
legumes poderiam ser resfriados, caso as paredes do 
refrigerador pudessem ser consideradas um calorí-
metro real de capacidade térmica 40,5 cal/g. 
a) 6,8 °C 
b) 8,4 °C 
c) 14,8 °C 
d) 15,6 °C 
e) 20,0 °C 
16. (Uerj 2020)
Em um laboratório, um corpo com massa de 30 g, 
inicialmente em sua temperatura de fusão, é aque-
cido durante 140 s por uma fonte térmica de potên-
cia constante igual a 15 cal/s. Com o aquecimento, 
o corpo passa completamente do estado sólido 
para o estado líquido, mantendo sua temperatura 
constante. 
Admitindo que toda a energia liberada pela fonte 
térmica seja integralmente absorvida pelo corpo, 
calcule, em cal/g, o seu calor latente de fusão. 
17. (Uel)
Messias está preparando um almoço e deseja gelar 10 
latas da sua bebida preferida. Ele então as coloca den-
tro de uma caixa com isolamento térmico perfeito e 
sobre elas despeja gelo que está a uma temperatura de 
0 °C. Considerando que as trocas de calor se dão, única 
e exclusivamente, entre o gelo e as latas, pode-se afir-
mar que o módulo do calor perdido pelas latas é igual 
ao módulo do calor recebido pelo gelo.
Sabendo que a temperatura inicial das latas é de 
20 °C, que a capacidade térmica de cada lata é de 
400 cal/(°C) e que o calor latente de fusão do gelo 
é de 80 cal/g, responda aos itens a seguir.