Tópicos de Física 2 - Caderno de Estudos-133-135

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131RUMO AO ENSINO SUPERIOR 131
 30. O gasto calórico no exercício da atividade física 
de corrida é uma função de diversas variáveis, 
porém a fórmula simplificada pode indicar uma 
estimativa desse gasto.
Gasto calórico (em calorias por hora) 5 velo-
cidade da corrida (em km/h) ? massa do indi-
víduo (em kg)
Considere que, no exercício da corrida, o consu-
mo de oxigênio, que em repouso é de 3,5 mL por 
quilograma de massa corporal por minuto, seja 
multiplicado pela velocidade (em km/h) do cor-
redor.
a) Turíbio tem massa de 72 kg e pratica 25 mi-
nutos de corrida por dia com velocidade cons-
tante de 8 km/h. Calcule o gasto calórico diário 
de Turíbio com a prática dessa atividade.
b) Seja c o consumo de litros de oxigênio em uma 
hora de corrida de um indivíduo de massa m 
(em kg) em velocidade constante v (em km/h). 
Calcule o valor da constante 
c
m v?
 na prática 
de uma hora de corrida desse indivíduo.
 31. (Vunesp)
Um coletor solar tem uma área de 2,0 m2, rendi-
mento de 60% e fornece energia para 200 kg de 
água contida em um reservatório termicamente 
isolado. Considerando-se que a intensidade de 
radiação solar na região, em determinado período 
do dia, é de 700 W/m2, que o calor específico da 
água é igual a 4,2 ? 103 J(kg ? 8C) e que toda a ener-
gia útil recolhida pelo coletor seja transferida in-
tegralmente para a água no reservatório, é correto 
afirmar que uma variação de temperatura sofrida 
pela água, em 8C, no intervalo de uma hora será 
igual a
a) 3,6 
b) 6,0 
c) 7,2 
d) 9,0
e) 12,0
 32. Um jovem lança um bloco de alumínio de massa 
80 g, cuja temperatura inicial é de 20 8C, sobre 
uma superfície áspera. O coeficiente de atrito di-
nâmico entre a base do bloco e a superfície vale 
0,3. O bloco no momento em que se separou da 
mão do garoto tinha velocidade inicial de 10 m/s 
e deslizou por 3,33 s até parar. Suponha que toda 
a energia desse movimento tenha sido convertida 
em energia térmica e que 20% dela tenha sido 
absorvida pela superfície de deslizamento. 
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132 CADERNO DE ESTUDOS132 CADERNO DE ESTUDOS
A variação de temperatura do bloco, na escala 
Fahrenheit, será de:
Calor específico do alumínio 5 0,2 cal/g ? 8C
a) 0,05 8F
b) 0,09 8F
c) 4 8F
d) 7,2 8F
e) 16 8F
Para simplificação dos cálculos, adote:
g 5 10 m/s2
1 cal 5 4 J
 33. Três esferas de mesma massa e de mesmo ma-
terial, suspensas por fios isolados termicamente, 
estão imersas em três banhos térmicos cujas tem-
peraturas estão mencionadas na figura abaixo.
80 °C 60 °C 40 °C 
Após atingidos os equilíbrios térmicos, essas 
esferas são simultânea e rapidamente retiradas 
e levadas para um recipiente com água a 20 °C.
Desprezando-se possíveis perdas de energia 
para o meio ambiente, a temperatura final des-
se banho térmico único será:
a) um valor maior que 80 °C.
b) um valor entre 60 °C e 20 °C.
c) 60 °C.
d) 50 °C.
e) um valor menor que 20 °C.
 34. (Enem)
Aquecedores solares usados em residências têm 
o objetivo de elevar a temperatura da água até 
70 8C. No entanto, a temperatura ideal da água 
para um banho é de 30 8C. Por isso, deve-se mis-
turar a água aquecida com a água à temperatu-
ra ambiente de um outro reservatório, que se 
encontra a 25 8C. 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
B
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 35. (Vunesp)
Dois materiais A e B são colocados no interior 
de um calorímetro ideal, com as seguintes ca-
racterísticas:
c [cal/(g · °C)] u ( °C) m (g)
A 0,2 80 10
B 0,4 210 20
Uma vez isoladas do meio exterior e não haven-
do mudança de estado físico, tais materiais 
atingirão o equilíbrio térmico na seguinte tem-
peratura.
a) 10 8C
b) 8 8C
c) 12 8C
d) 16 8C
e) 18 8C
 36. A sopa de pedra é um incrementado prato da culi-
nária portuguesa em que uma pedra é colocada 
na panela junto com os ingredientes. Para fazer 
essa sopa no litoral, uma pessoa coloca uma pe-
dra de 500 g em uma panela contendo 2 litros de 
água, aquecendo a partir de 20 8C até atingir a 
fervura, a 100 8C. Considere que o calor específi-
co da água seja 1 cal/(g ? 8C), que o calor especí-
fico da pedra seja 0,2 cal/(g ? 8C), que a densidade 
da água seja 1 000 g/L e que as perdas de calor 
para o meio e a capacidade térmica da panela 
sejam desprezíveis. A quantidade de calor neces-
sária para que o conjunto água-pedra atinja a 
fervura é igual a
a) 240 kcal
b) 168 kcal
c) 80 kcal
d) 132 kcal
e) 116 kcal
 37. (PUC-RJ)
Uma barra metálica, que está sendo trabalhada 
por um ferreiro, tem uma massa M 5 2,0 kg e 
está a uma temperatura T
i
. O calor específico do 
metal é c
m
 5 0,10 cal/g ? 8C. Suponha que o fer-
reiro mergulhe a barra em um balde contendo 
10 litros de água a 20 8C. A temperatura da água 
do balde sobe 10 8C com relação a sua tempe-
ratura inicial ao chegar ao equilíbrio. Calcule a 
temperatura inicial T
i
 da barra metálica.
Dados: c
água
 5 1,0 cal/g ? 8C e d
água
 5 1,0 g/cm3 
a) 500 8C
b) 220 8C
c) 200 8C
d) 730 8C
e) 530 8C
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