Exercícios de vestibulares com resolução comentada sobre Calor Latente Trocas de calor com mudança de estado - Física e Vestibular

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EXERCÍCIOS DEEXERCÍCIOS DE
VESTIBULARES COMVESTIBULARES COM
RESOLUÇÃORESOLUÇÃO
COMENTADA SOBRECOMENTADA SOBRE
CALOR LATENTE –CALOR LATENTE –
TROCAS DE CALORTROCAS DE CALOR
COM MUDANÇA DECOM MUDANÇA DE
ESTADOESTADO
Exercícios de vestibulares com resolução
comentada sobre
Calor Latente – Trocas de calor com
mudança de estado
  
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01-(UFB) Determine a quantidade de calor
que se deve fornecer a 100g de gelo a
-10 C para transformá-lo em vapor a
110 C. Esboce a curva de aquecimentodo
processo.
Dados: calor específico da água = 1,0
cal/g °C — calor específico do gelo =
calor específico do vapor=0,5 cal/g °C — 
calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g 
— calor latente de vaporização da
água=540cal/g
02-(PUC-SP)
O gráfico da quantidade de calor
absorvida por um corpo de massa 5g,
inicialmente
líquido, em função da temperatura T, em
uma transformação sofrida por esse
corpo, é dado pela figura.
a) Qual o calor latente de mudança de
o
o
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fase?
b) Qual o calor específico da substância
no estado líquido?
 
03-(FUVEST-SP) O gráfico representa, em
função do tempo, a leitura de um
termômetro que mede a
temperatura de uma substância
inicialmente no estado sólido, contida
num recipiente. O conjunto é aquecido
uniformemente numa chama de gás, a
partir do instante zero; depois de algum
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tempo o aquecimento é desligado. A
temperatura de fusão da substância é,
em C:
a) 40 
b) 45 
c) 50 
d) 53 
e) 55
 
04-(UFU-MG) Na aula de Física, o
professor Chico Boca entrega aos
estudantes um gráfico da variação da
temperatura (em °C) em função do calor
fornecido (em calorias). Esse gráfico,
apresentado a seguir, é referente a um
experimento em que foram aquecidos 100
g de gelo, inicialmente a -20°C, sob
pressão atmosférica constante.
Em
seguida, o professor solicita que os
alunos respondam algumas questões.
o
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Auxilie o professor na elaboração do
gabarito correto calculando, a partir das
informações dadas,
a) o calor específico do gelo;
b) o calor latente de fusão do gelo;
c) a capacidade térmica da quantidade de
água resultante da fusão do gelo.
 
05-(ENEM-MEC) A Terra é cercada pelo
vácuo espacial e, assim, ela só perde
energia ao irradiá-la para o espaço.
O aquecimento global que se verifica hoje
decorre de pequeno desequilíbrio
energético, de cerca de 0,3%, entre a
energia que a Terra recebe do Sol e a
energia irradiada a cada segundo, algo em
torno de 1 W/m . Isso significa que a Terra
acumula, anualmente, cerca de 1,6 ×
10 J. Considere que a energia
necessária para transformar 1 kg de gelo
2
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a 0°C em água líquida seja igual a 3,2 ×
10 J. Se toda a energia acumulada
anualmente fosse usada para derreter o
gelo nos pólos (a 0°C), a quantidade de
gelo derretida anualmente, em trilhões de
toneladas, estaria entre
a) 20 e 40. 
b) 40 e 60. 
c) 60 e 80. 
d) 80 e 100. 
e) 100 e 120.
 
 06-(PUC-PR) Uma fonte de energia
(térmica), de potência constante e igual a
20 cal/s, fornece calor a uma massa sólida
de 100 g.
O gráfico a seguir mostra a variação de
temperatura em função do tempo:
5
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Marque a alternativa correta:
a) O calor latente de fusão da substância é
de 200 cal/g. 
b) A temperatura de fusão é de 150° C.
c) O calor específico no estado sólido é de
0,1 cal/g° C. 
d) O calor latente de fusão é de 20 cal/g.
e) O calor específico no estado líquido é
de 0,4 cal/g° C.
 
07-(UnB-DF) Uma dona de casa residente
em Brasilia, precisando ferver água,
resolveu utilizar um ebulidor (vulgarmente
conhecido como “mergulhão) ou “rabo
quente”, que é um equipamento elétrico
capaz de fornecer energia calorífica ao
líquido noqual se encontra imerso.
Colocou, então, o ebulidor em um
recipiente contendo 2,5 litros de água a
18 C, ligando-o em seguida. Por um
descuido, após atingir a temperatura de
ebulição de 96 C, parte da água
vaporizou. Ao desligar o ebulidor, a dona
de casa constatou que, naquele instante,
restava apenas 1,5 litros de água.
Sabendo que o calor específico da água é
1,0 cal/g C, e que a densidade da água é
1g/cm , bem como o clor latente de
vaporização da água igual a 540 cal/g, e
que 1 cal equivale a 4,2J e também que a
potência do ebulidor era de 1.000W. e 
considerando desprezível as trocas de
o
o
o
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calor com o ambiente e o tempo de
aquecimento do ebulidor, calcule, em
minutos, o tempo em que o ebulidor
permaneceu ligado. Despreze a parte
fracionária de seu resultado, caso exista. 
 
 08-(FUVEST-SP) Um recipiente de isopor,
que é um bom isolante térmico, tem em
seu interior água e gelo em equilíbrio
térmico. Num dia quente, a passagem de
calor por suas paredes pode ser estimada,
medindo-se a massa de gelo Q presente
no interior do isopor, ao longo de algumas
horas, como representado no gráfico.
Esses dados permitem estimar a
transferência de calor pelo isopor, como
sendo, aproximadamente, de
Calor latente de fusão do gelo ¸ 320 kJ/kg
a) 0,5 kJ/h 
b) 5 kJ/h 
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c) 120 kJ/h 
d) 160 kJ/h 
e) 320 kJ/h
 
09-(FUVEST-SP) As curvas A e B na figura
representam a variação da temperatura (θ)
em função do tempo(t) de duas
substâncias A e B, quando 50g de cada
uma é aquecida separadamente, a partir
da temperatura de 20 C, na fase sólida,
recebendo calor numa taxa constante de
20 cal/s.
Considere agora um experimento em que
50 g de cada uma das substâncias são
colocados em contato térmico num
recipiente termicamente isolado, com a
substância A na temperatura inicial
θ =280 C e a substância B na
temperatura inicial θ =20 C.
a) Determine o valor do calor latente de
fusão L da substância B.
b) Se a temperatura final corresponder à
mudança de fase de uma das substâncias,
o
A o
B o
B
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determine a quantidade dela em cada uma
das fases.
 
10-(UNESP-SP) A figura mostra os gráficos
das temperaturas em função do tempo de
aquecimento, em dois experimentos
separados, de dois sólidos, A e B, de
massas iguais, que se liquefazem durante
o processo. A taxa com que o calor é
transferido no aquecimento é constante e
igual nos dois casos.
Se T e T forem as temperaturas de
fusão e L e L os calores latentes de
fusão de A e B, respectivamente, então
a) T > T e L > L . 
b) T > T e L = L . 
c) T > T e L < L . 
d) T < T e L > L . 
e) T < T e L = L .
 
11-(Olimpíada Brasileira de Física) Dentro de
um recipiente existem 2.400g de água e
um pedaço de gelo. O recipiente é
colocado no fogão em uma chama branda
que fornece calor a uma razão constante.
A temperatura foi monitorada durante 80
A B
A B
A B A B
A B A B
A B A B
A B A B
A B A B
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minutos e o resultado é o representado no
gráfico.
O calor latente de fusão do gelo é 80 cal/g
e o calor específico da água líquida é 1
cal/g C. Calcule:
a) a massa inicial do gelo
b) a taxa de calor transferida ao sistema
por minuto.
 
12-(PUC-RJ) Um calorímetro isolado
termicamente possui, inicialmente, 1,0 kg
de água a uma temperatura de 55 °C.
Adicionamos, então, 500 g de água a 25
°C. Dado que o calor especifico da água é
1,0 cal/(g.°C), que o calor latente de fusão
é 80 cal/g e que sua densidade é 1,0
g/cm3, calcule:
a) a temperatura de equilíbrio da água;
o
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b) a energia (em calorias – cal) que deve
ser fornecida à água na situação do item
a) para que esta atinja a temperatura de
ebulição de 100 °C
c) quanto calor deve ser retirado do
calorímetro, (no item b), para que toda a
água fique congelada.
 
13-(FUVEST-SP) Quando água pura é
cuidadosamenteresfriada, nas condições
normais de pressão, pode permanecer no
estado líquido até temperaturas inferiores
a 0°C, num estado instável de
“superfusão”. Se o sistema é perturbado,
por exemplo, por vibração, parte da água
se transforma em gelo e o sistema se
aquece até se estabilizar em 0°C. O calor
latente de fusão da água é L = 80 cal/g.
Considerando-se um recipiente
termicamente isolado e de capacidade
térmica desprezível, contendo um litro de
água a –5,6°C, à pressão normal,
determine:
a) A quantidade, em g, de gelo formado,
quando o sistema é perturbado e atinge
uma situação de equilíbrio a 0°C.
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b) A temperatura final de equilíbrio do
sistema e a quantidade de gelo existente
(considerando-se o sistema inicial no
estado de “superfusão” a –5,6ºC), ao
colocar-se, no recipiente, um bloco
metálico de capacidade térmica C=400cal/
ºC, na temperatura de 91°C.
 
14-(FUVEST-SP) Um aquecedor elétrico é
mergulhado em um recipiente com água a
10 °C e, cinco minutos depois, a água
começa a ferver a 100 °C. Se o aquecedor
não for desligado, toda a água irá
evaporar e o aquecedor será danificado.
Considerando o momento em que a água
começa a ferver, a evaporação de toda a
água ocorrerá em um intervalo de
aproximadamente
Calor específico da água = 1,0 cal/(g°C)
Calor de vaporização da água = 540 cal/g
Desconsidere perdas de calor para o
recipiente, para o ambiente e para o
próprio aquecedor.
a) 5 minutos. 
 b) 10 minutos. 
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c) 12 minutos. 
d) 15 minutos. 
e) 30 minutos.
 
15-(UFG-GO) Num piquenique, com a
finalidade de se obter água gelada,
misturou-se num garrafão térmico, de
capacidade térmica desprezível, 2kg de
gelo picado a 0°C e 3kg de água que
estavam em garrafas ao ar livre, à
temperatura ambiente de 40 C
 Desprezando-se a troca de calor com o
meio externo e conhecidos o calor latente
de fusão do gelo (80 cal/g) e o calor
específico da água (1 cal/g°C), a massa de
água gelada disponível para se beber, em
kg, depois de estabelecido o equilíbrio
térmico, é igual a
 
16-(ITA-SP) Durante a realização de um
teste, colocou-se 1 litro de água a 20 °C
no interior de um forno de micro-ondas.
Após permanecer ligado por 20 minutos,
o
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restou meio litro de água. Considere a
tensão da rede de 127 V e de 12 A a
corrente consumida pelo forno. Calcule o
fator de rendimento do forno.
Dados: calor de vaporização da água L =
540 cal/g; calor específico da água c = 1
cal/g°C; 1 caloria = 4,2 joules.
 
17-(UNIFESP-SP) A enfermeira de um
posto de saúde resolveu ferver 1,0 litro de
água para ter uma pequena reserva de
água esterilizada. Atarefada, ela esqueceu
a água a ferver e quando a guardou
verificou que restaram 950 mL.
Sabe-se que a densidade da água é 1,0
.10 kg/m , o calor latente de vaporização
da água é 2,3 . 10 J/kg e supõe-se
desprezível amassa de água que 
evaporou ou possa ter saltado para fora
V
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6
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do recipiente durante a fervura. Pode-se
afirmar que a energia desperdiçada na
transformação da água em vapor foi
aproximadamente de:
a) 25 000 J. 
b) 115 000 J. 
c) 230 000 J. 
d) 330 000 J. 
e) 460 000 J. 
 
18-(UFMG-MG) Em uma aula no
Laboratório de Física, o Professor Jésus
realiza o experimento que se descreve a
seguir.
Inicialmente, ele imerge um aquecedor
elétrico em 1,0 kg de água, à temperatura
de 23 °C, contida num recipiente de
isopor. Em seguida, o recipiente é
tampado e o aquecedor é ligado, até a
temperatura da água atingir 45 °C.
Considere que a tensão e a corrente
elétricas, no aquecedor, são,
respectivamente, de 220 V e de 1,0 A.
Despreze a capacidade térmica do
recipiente e a do aquecedor.
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a) Com base nessas informações,
CALCULE o tempo que o aquecedor ficou
ligado. Sabe-se que o calor específico da
água é 4,2.10 J/kg. C
b) Em seguida, o Professor Jésus coloca
0,60 kg de gelo, a 0,0 °C, na água contida
no recipiente, tampa-o novamente, e
espera até a temperatura dela se
estabilizar. Sabe-se que o calor latente de
fusão do gelo é de 3,3 × 10 J/kg.
Considerando essas informações,
CALCULE a temperatura da água no final
desse experimento.
 
19-(FUVEST-SP) Um roqueiro iniciante
(Marcus Lipas) improvisa efeitos
especiais, utilizando gelo seco
(CO sólido) adquirido em uma fábrica de
sorvetes. Embora o início do show seja à
meia-noite (24 h), ele o compra às 18 h,
mantendo-o em uma “geladeira” de
isopor, que absorve calor a uma taxa de,
aproximadamente, 60 W, provocando a
sublimação de parte do gelo seco.
Para produzir os efeitos desejados, 2 kg
de gelo seco devem ser jogados em um
tonel com água, a temperatura ambiente,
provocando a sublimação do CO e a
produção de uma “névoa”. A parte visível
da “névoa”, na verdade, é constituída por
gotículas de água, em suspensão, que são
carregadas pelo CO gasoso para a
atmosfera, à medida que ele passa pela
água do tonel. Estime:
3 o
5
2
2
2
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a) A massa de gelo seco, Mgelo, em kg,
que o roqueiro tem de comprar, para que,
no início do show, ainda restem os 2 kg
necessários em sua “geladeira”.
b) A massa de água, Mágua, em kg, que se
transforma em “névoa” com a sublimação
de todo o CO , supondo que o gás, ao
deixar a água, esteja em CNTP,
incorporando 0,01 g de água por cm de
gás formado.
NOTE E ADOTE:
Sublimação: passagem do estado sólido
para o gasoso.
Temperatura de sublimação do gelo seco
= – 80 °C.
Calor latente de sublimação do gelo seco
= 648 J/g.
Para um gás ideal, PV = nRT.
Volume de 1 mol de um gás em CNTP =
22,4 litros.
Massa de 1 mol de CO = 44 g.
Suponha que o gelo seco seja adquirido a
2
3
2
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– 80 °C.
 
20-(ENEM-MEC) A água apresenta
propriedades físico-químicas que a coloca
em posição de destaque como substância
essencial à vida. Dentre essas, destacam-
se as propriedades térmicas
biologicamente muito importantes, por
exemplo, o elevado valor de calor latente
de vaporização. Esse calor latente refere-
se à quantidade de calor que deve ser
adicionada a um líquido em seu ponto de
ebulição, por unidade de massa, para
convertê-lo em vapor na mesma
temperatura, que no caso da água é igual
a 540 calorias por grama.
A propriedade físico-química mencionada
no texto confere à água a capacidade de
a) servir como doador de elétrons no
processo de fotossíntese. 
b) funcionar como regulador térmico para
os organismos vivos. 
c) agir como solvente universal nos
tecidos animais e vegetais. 
d) transportar os íons de ferro e magnésio
nos tecidos vegetais. 
e) funcionar como mantenedora do
metabolismo nos organismos vivos. 
 
21-(UNESP-SP) Ao ser anunciada a
descoberta de novo planeta em torno da
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estrela Gliese581 e a possível presença de
água na fase líquida em sua superfície,
reavivou-se a discussão sobre a
possibilidade de vida em outros sistemas.
Especula-se que as temperaturas na
superfície do planeta são semelhantes às
da Terra e a pressão atmosférica na sua
superfície é estimada como sendo o
dobro da pressão na superfície da Terra. A
essa pressão, considere que o calor
latente de vaporização da água no novo
planeta seja 526 cal/g e a água atinja o
ponto de ebulição a 120 °C. Calcule a
quantidade necessária de calor para
transformar 1 kg de água a 25 °C
totalmente em vapor naquelas condições,
considerando o calor específico da água 1
cal/g C.
 
22-(MACKENZIE-SP) Para certo
procedimento industrial, necessita-se de
água a 20 °C, mas só se dispõe de água
no estado sólido a 0 °C (gelo) e água
fervendo a 100 °C. A relação entre a
massa de gelo e a massa de água
fervendo que se deve misturar em um
recipiente adiabático, para a obtenção do
desejado, é
Dados: calor latente de fusão da água = 80
o
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cal/g
calor específico daágua líquida = 1
cal/(g°C)
23-(ITA-SP) Um corpo indeformável em
repouso é atingido por um projétil
metálico com a velocidade de 300 m/s e a
temperatura de 0°C. Sabe-se que, devido
ao impacto, 1/3 da energia cinética é
absorvida pelo corpo e o restante
transforma-se em calor, fundindo
parcialmente o projétil. O metal tem ponto
de fusão t = 300°C, calor específico c =
0,02 cal/g°c e calor latente de fusão L = 6
cal/g. Considerando 1 cal ¸ 4 J, a fração x
da massa total do projétil metálico que se
funde é tal que
a) x <
0,25. 
b) x = 0,25. 
c) 0,25 < x < 0,5. 
d) x = 0,5. 
e) x > 0,5.
 
24-(ITA-SP) Um bloco de gelo com 725 g
f
f
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de massa é colocado num calorímetro
contendo 2,50 kg de água a uma
temperatura de 5,0°C, verificando-se um
aumento de 64 g na massa desse bloco,
uma vez alcançado o equilíbrio térmico.
Considere o calor específico da água (c =
1,0 cal/g°C) o dobro do calor específico do
gelo, e o calor latente de fusão do gelo de
80 cal/g. Desconsiderando a capacidade
térmica do calorímetro e a troca de calor
com o exterior, assinale a temperatura
inicial do gelo.
 
25-(UFPB) Em um copo há 100g de água
(calor específico c=1,0 cal/g C) à
temperatura de 30 C. Desejando resfriar a
água, coloca-se nesse copo 100g de gelo
(calor latente de fusão L=80cal/g) à
temperatura de 0 C. Considerando o copo
um calorímetro de capacidade térmica
desprezível, após o equilíbrio térmico a
temperatura será de (em C):
a)
-20 
b) -10 
c) 0 
o
o
o
o
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 d) 10 
e) 20
 
26-(UFMA) Certa quantidade de gelo, a
temperatura de -7°C foi colocado em um
recipiente adiabático, de capacidade
térmica desprezível, contendo 500g de
água pura a temperatura de 40°C, sob
pressao normal. Após algum tempo, a
temperatura de equlibrio da mistura
estabilizou-se em 30°C. Considerando que
c =0,5 cal/g.°C, c =1,0cal/g.°C e
L=80 cal/g, a massa do gelo em gramas
colocada no recipiente foi de,
aproximadamente:
27-(UERJ-RJ) Em casa, é tarefa de a filha
encher os recipientes de fazer gelo. Ela
pôs 100 g de água, inicialmente a 20 C,
em um dos recipientes e o colocou no
freezer, regulado para manter a
temperatura em seu interior a −19 C,
sempre que a porta estiver fechada. No
entanto, a porta ficou tanto tempo aberta
que a temperatura do ar dentro do freezer
chegou a − 3 C.
Sabendo que a pressão atmosférica local
é 1 atm, e considerando que o ar no
gelo água
o
0
o
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interior do freezer é um gás ideal,
determine:
calor específico da água c=4.200J/kg.K 
— calor latente de solidificação da
água=3,3.10 Jkg
a) a quantidade de calor que a água do
recipiente deve perder para que se
converta totalmente em gelo a 0 C;
b) a pressão no interior do freezer
imediatamente após a filha ter fechado a
porta.
 
28-(UNESP-SP) O gálio é um metal cujo
ponto de fusão é 30 C à pressão normal;
por isso ele pode liquefazer-se
inteiramente quando colocado na palma
da mão de uma pessoa. Sabe-se que
ocalor específico e o calor latente de
fusão do gálio são, respectivamente,
410J/kg C e 80.000Jkg.
a) Qual a quantidade de calor que um
fragmento de gálio de massa 25g,
inicialmente a 10 C, absorver para fundir-
se integralmente quando colocadona
palma da mão de uma pessoa?
b) Construa o gráfico t ( C) x Q(J) que
representa esse processo supondo que
ele comece a 10 C e termine quando o
fragmentode gálio se funde integralmente.
5
o
o
o
o
o
o
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Página 24 de 47
 
29-(UNICAMP-SP) Em um dia quente, um
atleta corre dissipando 750 W durante 30
minutos. Suponha que ele só transfira
esta energia para o meio externo, através
da evaporação do suor, e que todo seu
suor seja aproveitado para sua
refrigeração.
Adote L = 2
500 J/g para
o calor
latente de
evaporação
da água na
temperatura ambiente.
a) Qual é a taxa de perda de água no atleta
em kg/min?
b) Quantos litros de água ele perde nos 30
min de corrida?
 
30–(UNIFESP-SP) Em dias muito quentes e
secos, como os do último verão europeu,
quando as temperaturas atingiram a
marca de 40 °C, nosso corpo utiliza-se da
transpiração para transferir para o meio
ambiente sua energia excedente. Por meio
desse mecanismo, a temperatura de
nosso corpo é regulada e mantida em
torno de 37 °C. No processo de
transpiração, a água das gotas de suor
sofre uma mudança de fase à temperatura
constante, na qual passa lentamente da
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fase líquida para a gasosa, consumindo
energia, que é cedida pelo nosso corpo.
Se, nesse processo, uma pessoa perde
energia a uma razão de 113 J/s, e se o
calor latente de vaporização da água é de
2,26.10 J/g, determine a quantidade de
água perdida na transpiração pelo corpo
dessa pessoa, em 1 hora.
 
31-(FGV-SP) Um suco de laranja foi
preparado em uma jarra, adicionando-se,
a 200mℓ de suco de laranja a 20 C, 50g de
gelo fundente. Dados: calor específico da
água=1 cal/g C; calor específico do suco
de laranja=1 cal/g C; densidade do suco
de laranja=1.10 g/ℓ; calor latente de fusão
3
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o
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do gelo=80cal/g. Estabelecido o equilíbrio
térmico, a temperatura do suco gelado
era, e, C, aproximadamente:
a) 0,5 
b) 1,2 
c) 1,7 
d) 2,4 
e) 3,3
 
32-(UFG-GO) Um recipiente de material
termicamente isolante contém 300 g de
chumbo derretido à sua temperatura de
fusão de 327 °C. Quantos gramas de água
fervente devem ser despejados sobre o
chumbo para que, ao final do processo,
toda a água tenha se vaporizado e o metal
solidificado se encontre a 100 °C?
Suponha que a troca de calor se dê
exclusivamente entre a água e o chumbo.
Dados:
calor latente de vaporização da água = 540
cal/g
calor latente de fusão do chumbo = 5,5
cal/g
calor específico do chumbo = 0,03 cal/g °C
 
33-(MACKENZIE-SP) No interior de um
calorímetro de capacidade térmica
desprezível, que contém óleo (c = 0,3 cal/g
°C) a 30°C, colocamos uma pedra de gelo
o
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(calor latente de fusão = 80 cal/g) de 40 g
a 0 °C. A massa de água (calor específico
= 1 cal/g °C) a 70 °C que devemos
adicionar no calorímetro para restabelecer
a temperatura inicial do óleo é de:
a)
80g 
b) 90g 
c) 100g 
d) 110g 
 e) 150g
 
34-(ITA-SP) Um vaporizador contínuo
possui um bico pelo qual entra água a
20 C, de tal maneira que o nível de água
no vaporizador permanece constante. O
vaporizador utiliza 800 W de potência,
consumida no aquecimento da água até
100 C e na sua vaporização a 100 C. A
vazão de água pelo bico é em mililitro por
segundo:
Dados: calor específico da água = 1 cal/g
°C; calor latente de vaporização da água =
540 cal/g; densidade da água = 1 g/ml; 1
cal = 4,2 J
a) 0,31 
o
o o
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b) 0,35 
c) 2,4 
d) 3,1 
e) 3,5
 
35-(UDESC-SC) O gráfico a seguir
representa a variação da temperatura de
200,0 g de água, em função do tempo, ao
ser aquecida por uma fonte que libera
energia a uma potência constante.
A temperatura da água no instante 135 s e
o tempo que essa fonte levaria para
derreter a mesma quantidade de gelo a
0°C são respectivamente:
  
36-(UNIFESP-SP) 0,50 kg de uma
substância a temperatura T = 40°C, na
fase líquida, é colocado no interior de um
o
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refrigerador, até que a sua temperatura
atinja T = -10°C. A quantidade de calor
transferida em função da temperatura é
apresentada no gráfico da figura.
A parte do gráfico correspondente ao
intervalo de -10°C a 2,0°C foi ampliada e
inserida na figura,à direita do gráfico
completo. Calcule:
a) O calor latente específico de
solidificação.
b) O calor específico na fase sólida.
 
37-(UEG-GO) Considere que um bloco de
gelo, inicialmente a 0 ºC, seja aquecido a
uma taxa constante.
Um tempo t é necessário para transformar
o bloco de gelo completamente em vapor
d’água a 100 ºC. O que se tem após o
tempo t/2?
Considere: calor latente de fusão do gelo
1
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= 80 cal/g; calor específico da água = 1
cal/g.°C e calor latente de vaporização da
água = 540 cal/g.
a) Água a uma temperatura entre 0 ºC e
100 ºC. 
b) Apenas gelo a 0 ºC. 
c) Uma mistura de água e vapor a 100 ºC. 
d) Uma mistura de gelo e água a 0 ºC.
 
38-(UNIFESP-SP) Em uma experiência de
Termologia, analisou-se a variação da
temperatura, medida em graus Celsius, de
100 g de uma substância, em função da
quantidade de calor fornecido, medida em
calorias. Durante o experimento,
observou-se que, em uma determinada
etapa do processo, a substância analisada
apresentou mudança de fase sólida para
líquida. Para visualizar o experimento, os
dados obtidos foram apresentados em um
gráfico da temperatura da substância
como função da quantidade de calor
fornecido. Determine:
a) O calor específico da substância na
fase líquida e seu calor latente específico
de fusão.
b) Após a substância atingir a temperatura
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de 80 ºC, cessou-se o fornecimento de
calor e adicionou-se à ela 50 g de gelo a 0
ºC. Supondo que a troca de calor ocorra
apenas entre o gelo e a substância,
determine a massa de água, fase líquida,
em equilíbrio térmico.
Dados:
Calor latente de fusão do gelo: L = 80
cal/g — Calor específico da água: c = 1,0
cal/(g.ºC)
 
39-(UNICAMP-SP) Em determinados
meses do ano observa-se significativo
aumento do número de estrelas cadentes
em certas regiões do céu, número que
chega a ser da ordem de uma centena de
estrelas cadentes por hora. Esse
fenômeno é chamado de chuva de
meteoros ou chuva de estrelas cadentes,
e as mais importantes são as chuvas de
Perseidas e de Leônidas. Isso ocorre
quando a Terra cruza a órbita de algum
cometa que deixou uma nuvem de
partículas no seu caminho. Na sua
maioria, essas partículas são pequenas
como grãos de poeira, e, ao penetrarem
na atmosfera da Terra, são aquecidas pelo
atrito com o ar e produzem os rastros de
luz observados.
a) Uma partícula entra na atmosfera
terrestre e é completamente freada pela
força de atrito com o ar após se deslocar
por uma distância de 1 ,5 km . Se sua
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energia cinética inicial é igual a Ec = 4,5 ×
10 J, qual é o módulo da força de atrito
média? Despreze o trabalho do peso
nesse deslocamento.
b) Considere que uma partícula de massa
m = 0,1 g sofre um aumento de
temperatura de Dq = 2400 ºC após entrar
na atmosfera. Calcule a quantidade de
calor necessária para produzir essa
elevação de temperatura se o calor
específico do material que compõe a
partícula é c=0,90J/g C..
40-(PUC-SP) Um cubo de gelo de massa
100 g e temperatura inicial -10 ºC é
colocado no interior de um micro-ondas.
Após 5 minutos de funcionamento,
restava apenas vapor d’ água.
Considerando que toda a energia foi
totalmente absorvida pela massa de gelo
(desconsidere qualquer tipo de perda) e
que o fornecimento de energia foi
constante, determine a potência utilizada,
em W.
São dados: Pressão local = 1 atm — 
Calor específico do gelo = 0,5 cal.g. C
 — Calor específico da água líquida =
1,0 cal.g. C — Calor latente de fusão
da água = 80 cal. g — Calor de
4
o
o -
1 
o -1 
-1
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vaporização da água = 540 cal.g — 1
cal = 4,2 J
a) 1.008 
b) 896 
c) 1.015 
d) 903 
e) 1.512 
 
41-(PUC-RJ) Uma quantidade de água
líquida de massa m = 200 g, a uma
temperatura de 30 C, é colocada em uma
calorímetro junto a 150 g de gelo a 0 C.
Após atingir o equilíbrio, dado que o calor
específico da água é c = 1,0 cal/(g . C) e
o calor latente de fusão do gelo é L = 80
cal/g, calcule a temperatura final da
mistura gelo + água.
a)
10 C 
-1 
o
o
a o
o
o
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b) 15 C 
c) 0 C 
d) 30 C 
e) 60 C 
 
42-(PUC-RJ) Um cubo de gelo dentro de
um copo com água resfria o seu
conteúdo. Se o cubo tem 10 g e o copo
com água tem 200 ml e suas respectivas
temperaturas iniciais são 0 C e 24 C,
quantos cubos de gelo devem ser
colocados para baixar a temperatura da
água para 20 C? (Considere que o calor
específico da água é ca = 1,0 cal/(g C), o
calor latente de fusão do gelo L = 80
cal/g, e a densidade da água, d = 1 g/ml)
a) 1 
 
b) 2 
c) 3 
d) 4 
 e) 5 
 
43-(UNIOESTE-PR) Se misturarmos, num
o
o
o
o
o o
o
o
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Página 35 de 47
recipiente de capacidade térmica
desprezível, 150 g de água a 80ºC com 50
g de gelo a 0ºC, considerando o calor
específico da água igual a 1 cal/gºC e o
calor de fusão do gelo como 80 cal/g, a
temperatura de equilíbrio da mistura será
de
 
44-(UNICAMP-SP) Na preparação caseira
de um chá aconselha-se aquecer a água
até um ponto próximo da fervura, retirar o
aquecimento e, em seguida, colocar as
folhas da planta e tampar o recipiente. As
folhas devem ficar em processo de
infusão por alguns minutos. Caso o fogo
seja mantido por mais tempo que o
necessário, a água entrará em ebulição.
Considere que a potência fornecida pelo
fogão à água é igual a 300 W, e que o calor
latente de vaporização da água vale 2,25 x
10 J/g. Mantendo-se o fogo com a água
em ebulição e o recipiente aberto, qual é a
massa de água que irá evaporar após 10
minutos?
a) 18
g. 
b) 54 g. 
c) 80 g. 
3
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Página 36 de 47
d) 133 g. 
 
45-(UECE-CE) Considerando que os
calores específico e latente de
vaporização da água são respectivamente
c = 4.190 J/kg.K e L = 2.256 kJ/kg, a
energia mínima necessária para vaporizar
0,5 kg de água que se encontra a 30ºC, em
kJ, é aproximadamente:
46–(UFAC-AC) Em geral, a temperatura do
ser humano é constante e igual a 37°C. A
hipotermia é caracterizada pela redução
da temperatura padrão de nosso corpo. A
Medicina faz o uso controlado da
hipotermia, em determinadas cirurgias
cerebrais e
cardíacas. Esse procedimento diminui o
consumo de oxigênio do cérebro e do
coração, bem como reduz a chance de
danos ocasionados pela falta de
circulação do sangue. Suponha que um
paciente, de massa 60 kg, seja submetido
a uma cirurgia de coração. A temperatura
inicial de seu corpo é 37°C e pretende-se
diminuí-la para 30°C. Considere o calor
específico do corpo humano igual a 1,0
cal/g.°C e o calor latente de fusão do gelo
igual a 80 cal/g. A massa mínima de gelo
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necessária para diminuir a temperatura do
paciente até 30°C é:
 
47-(ENEM-MEC)
 
 Em nosso cotidiano, utilizamos as
palavras “calor” e “temperatura” de forma
diferente de como elas são usadas no
meio científico. Na linguagem corrente,
calor é identificado como “algo quente” e
temperatura mede a “quantidade de calor
de um corpo”. Esses significados, no
entanto, não conseguem explicar diversas
situações que podem ser verificadas na
prática.
Do ponto de vista científico, que situação
prática mostra a limitação dos conceitos
corriqueiros de calor e temperatura?
a) A temperatura da água pode ficar
constante durante o tempo em que estiver
fervendo.
b) Uma mãe coloca a mão na água da
banheira do bebê para verificar a
temperatura da água.
c) A chama de um fogão pode ser usada
para aumentar a temperatura da água em
uma panela.
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d) A água quente que está em uma caneca
é passada para outra canecaa fim de
diminuir sua temperatura.
e) Um forno pode fornecer calor para uma
vasilha de água que está em seu interior
com menor temperatura do que a dele.
 
48-(UNICAMP-SP) 
Na preparação caseira de um chá
aconselha-se aquecer a água até um
ponto próximo da fervura, retirar o
aquecimento e, em seguida, colocar as
folhas da planta e tampar o recipiente. As
folhas devem ficar em processo de
infusão por alguns minutos.
Caso o fogo seja mantido por mais tempo
que o necessário, a água entrará em
ebulição. Considere que a potência
fornecida pelo fogão à água é igual a 300
W, e que o calor latente de vaporização da
água vale 2,25.10 J/g. Mantendo-se o
fogo com a água em ebulição e o
recipiente aberto, qual é a massa de água
que irá evaporar após 10 minutos?
a)
18
g. 
3
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Página 39 de 47
 
b) 54 g. 
c) 80 g. 
d) 133 g. 
 
49-(UEPG-PR) 
No que se refere à mudança de estado da
matéria, assinale o que for correto.
01) A quantidade de calor por grama
necessária para que ocorra a mudança de
estado é denominada de calor latente.
Essa propriedade pode ser utilizada para
diferenciar os materiais, adequando-os a
seus diferentes usos. 
02) A temperatura de mudança de estado
é influenciada pela pressão a que a
substância está submetida. 
04) Tanto a vaporização como a
condensação são processos que ocorrem
por meio de troca de energia entre a
substância e o meio no qual ela se
encontra. 
08) A evaporação ocorre a qualquer
temperatura, mas a velocidade de
evaporação do líquido aumenta com a
elevação da temperatura. 
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50-(IFSP-SP) 
Um estudante de física, ao nível do mar,
possui um aquecedor de imersão de 420
W de potência e o coloca dentro de uma
panela contendo 2 litros de água a 20°C.
Supondo que 80% da energia dissipada
seja absorvida pela água, o intervalo de
tempo necessário para que 20% dessa
água seja vaporizada será
aproximadamente de
Dados:
calor específico da água: 1,0 cal/g°C
Calor Latente de vaporização da água: 540
cal/g
Densidade absoluta da água: 1,0 kg/L
1 cal = 4,2 J
a) 1 h e 13 minutos. 
b) 1 h e 18 minutos. 
c) 1 h e 25 minutos. 
d) 1 h e 30 minutos. 
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e) 2 h e 10 minutos. 
 
51-(FUVEST-SP)
Um forno solar simples foi construído
com uma caixa de isopor, forrada
internamente com papel alumínio e
fechada com uma tampa de vidro de 40
cm x ����50 cm. Dentro desse forno, foi
colocada uma pequena panela contendo 1
xícara de arroz e 300 mL de água à
temperatura ambiente de 25°C.
Suponha que os raios solares incidam
perpendicularmente à tampa de vidro e
que toda a energia incidente na tampa do
forno a atravesse e seja absorvida pela
água. Para essas condições, calcule:
a) A potência solar total P absorvida pela
água.
b) A energia E necessária para aquecer o
conteúdo da panela até 100°C.
c) O tempo total T necessário para
aquecer o conteúdo da panela até 100°C e
evaporar 1/3 da água nessa temperatura
(cozer o arroz).
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52-(PUC-RJ)
Um copo com 300 ml de água é colocado
ao sol. Após algumas horas, verifica-se
que a temperatura
da
água subiu de 10 °C para 40 °C.
Considerando-se que a água não evapora,
calcule em calorias a quantidade de calor
absorvida pela água.
Dados: d =1g/cm e c=1cal/g C
(A) 1,5.10 
(B) 2,0.10 
(C) 3,0.10 
água 3 o
5 
5 
3
3
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Página 43 de 47
(D) 9,0.10 
(E) 1,2.10
 
53-(UFMG-MG)
01- Um copo com 200 g de água está
inicialmente a 25 C. Carolina coloca 50 g
de gelo, a 0 C, nesse copo.
Após algum tempo, todo o gelo derrete e
toda água no copo está à mesma
temperatura.
01. Considerando o sistema água e gelo
isolado, calcule a temperatura no instante
em que esse sistema chega ao equilíbrio
térmico.
02- Assinalando com um X a quadrícula
apropriada, responda:
Considerando-se, agora, o sistema
isolado como água, gelo e copo, o valor
obtido para a temperatura do sistema será
menor, igual ou maior ao valor obtido no
item 1, desta questão?
3
2
o
o
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Página 44 de 47
Justifique sua resposta.
 
54-(MACKENZIE-SP)
  
Um estudante, no laboratório de Física de
sua escola, forneceu calor a um corpo de
massa 50 g, utilizando uma fonte térmica
de potência
constante. Com as medidas obtidas,
construiu o gráfico ao lado, que
representa a quantidade de calor ∆Q
recebida pelo corpo em função de sua
temperatura t.
Analisando o gráfico, pode-se afirmar que
o calor específico, no estado sólido e o
calor latente de vaporização da
substância que constitui o corpo, valem,
respectivamente,
a) 0,6 cal/(g.ºC) e 12 cal/g 
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b) 0,4 cal/(g.ºC) e 12 cal/g 
c) 0,4 cal/(g.ºC) e 6 cal/g 
d) 0,3 cal/(g.ºC) e 12 cal/g
e) 0,3 cal/(g.ºC) e 6 cal/g
 
55-COLÉGIO NAVAL-011-012)
 Durante uma expedição ao Polo Sul,
um pesquisador precisou usar água 
líquida
na temperatura de 50°C para fazer um 
determinado experimento. 
Para isso pegou 2kg de gelo que se
encontravam à temperatura de -20 C e
colocou uma fonte térmica fornecia 20
kcal/min. 
Qual foi o tempo, em unidades do 
Sistema Internacional, que o 
pesquisador esperou para continuar o 
seu experimento?
o
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Dados: calor específico do gelo = 0,5
cal/g°C; calor específico da água = 1
cal/g°C e calor latente de fusão do 
gelo = 80 cal/g
(A) 500 
(B) 640 
(C) 720 
(D) 840 
(E) 900
Con!ra a resolução
comentada
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