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79 C al or e m ud an ça s de fa se o u es ta do 5. (UEPB) Ao colocar sobre a placa que atinge maiores temperaturas um corpo sólido de 75 g, foi detectada uma variação de temperatura em função do tem- po conforme se ilustra no gráfico abaixo. 45 25 10 t (min) T (°C) Considerando que a placa libera energia a uma potência constante de 150 cal/min, é correto afirmar que o corpo sólido tem calor específico de: a) 1,00 cal/g ? °C b) 0,75 cal/g ? °C c) 1,25 cal/g ? °C d) 1,50 cal/g ? °C e) 3,75 cal/g ? °C 6. (Furg-RS) Um corpo de 1 kg cai, a partir do repouso, de uma altura de 10 m em relação ao solo. Admitindo que toda energia da queda, após o choque totalmente inelástico com o solo, seja convertida em calor, e que 30% dela seja absorvida pelo corpo, determine a variação de temperatura desse corpo. a) 3 K b) 1,4 K c) 0,30 °C d) 3 °C e) 0,14 K Dados: Calor específico do corpo ; 0,05 cal/g ? °C 1 cal 5 4,18 J g 5 10 m/s2 7. (Ufac) O calor de fusão do gelo é de 80 cal/g. Qual o tempo mínimo necessá- rio para fundir 500 g de gelo a 0 °C, se o gelo absorve em média 800 cal/s? a) 5 s b) 10 s c) 20 s d) 40 s e) 50 s 8. (UFSC) O tipo de panela mais recomendado, por questões de saúde, é a pane- la de aço inox. Entretanto, o aço inox tem uma baixa condutividade térmica. Para solucionar este problema, os fabricantes fazem uso de um difusor de calor, geralmente de alumínio, cujo objetivo é melhorar a condutividade e homogeneizar a transferência de calor no fundo da panela. difusor de alumínio aço inox alumínio aço inox área: 3 ? 1022 m2 5. Alternativa a Sendo o fluxo de 150 cal/min e observando que no gráfico num tempo de 10 minutos a temperatura se eleva de 25 ºC para 45 ºC temos: f 5 Q ____ Dt ä 150 5 Q ___ 10 ä Q 5 1 500 cal Aplicando a equação do calor sensível para o corpo de 75 g obtemos um calor específico de: Q 5 m ? c ? DT 1 500 5 75 ? c ? (45 225) ä 1 500 5 c ? 1 500 ä c 5 1 Portanto, c 5 1 cal _______ g ? ºC 6. Alternativa e Sabemos que a quantidade de calor que o corpo absorverá será apenas 30% (0,3) da energia potencial que o corpo tem. Q 5 0,3 ? E P ä Q 5 0,3 ? m ? g ? h ä Q 5 0,3 ? 1 ? 10 ? 10 ä ä Q ä 30 J Sabendo que o corpo absorveu em função da queda Q 5 30 J, para saber a variação da temperatura usamos a equação do calor sensível. Porém, 30J deve ser representado em calorias. Se 1 cal 5 4,18 J então 30 _____ 4,18 é igual a 7,18 cal Q 5 m ? c ? DT 7,18 5 1000 ? 0,05 ? DT 7,18 _____ 50 5 DT ä DT 5 0,143 Logo, a variação foi de 0,14 K 7. Alternativa e Determinamos a quantidade de calor necessária para fun- dir o gelo: Q 5 m ? L Q 5 500 ? 80 ä Q 5 40 000 Com um fluxo de 800 cal/s, o tempo necessário para for- necer Q 5 40 000 cal será: f 5 Q ____ Dt 800 5 40 000 ________ Dt Dt 5 50 O tempo será de Dt 5 50s 8. Gabarito (01 1 04) 5 05 01. Correta. A geometria determina a área e a espessura da panela e o material está relacionado ao coeficiente de condutividade térmica. O fluxo é determinado pela seguinte expressão: f 5 k ? A ? DT ___________ , 02. Incorreta. Para se conhecer o fluxo é necessário co- nhecer a espessura do difusor de alumínio. Como a es- pessura do difusor não foi fornecida, é impossível de- terminar o valor do fluxo. 04. Correta. Ao receber calor a substância pode variar sua temperatura ou mudar seu estado físico conforme suas características intrínsecas. 08. Incorreta. A água é aquecida tanto por convecção co- mo por condução. 16. Incorreta. Calculando-se a quantidade de calor para fundir 2 __ 3 do gelo encontramos: Q 5 m ? c ? DT 1 m ? L Q 5 150 ? 0,5 ? [0 2 (210)] 1 100 ? 80 Q 5 750 1 8 000 ä Q 5 8 750 Sendo o fluxo f 5 2 000 cal ____ s , e a quantidade de calor neces- sária á fusão de 2 __ 3 gelo Q 5 8 750 cal, o tempo necessário é: f 5 Q ____ Dt 2000 5 8 750 ______ Dt Dt 5 4,375 O tempo é apenas de 4,38 s 32. Incorreta. O difusor de alumínio não está em contato com as chamas, e sim com a superfície do inox. A transmissão se dá por condução. TCF_VU_LA_CADERNO_REVISAO_077A083.indd 79 27/02/14 13:42