Prévia do material em texto
D) 140 J **Resposta: C)** A quantidade de calor absorvida é dada por Q = mcΔT. Assim, Q = 500 g * 2 J/g°C * (100 °C - 20 °C) = 500 g * 2 J/g°C * 80 °C = 80000 J. 12. Um recipiente contém 200 g de água a 30 °C. Se 100 g de gelo a -10 °C é adicionado, qual será a temperatura final do sistema? A) 0 °C B) 5 °C C) 10 °C D) 15 °C **Resposta: B)** Primeiro, o gelo aquece até 0 °C e depois se funde. O calor ganho pelo gelo para aquecer até 0 °C é 100 g * 2,1 J/g°C * 10 °C = 2100 J. Para derreter o gelo, o calor é 100 g * 334 J/g = 33400 J. O calor perdido pela água é 200 g * 4,18 J/g°C * (30 °C - T_final). Igualando os calores, encontramos T_final = 5 °C. 13. Um cilindro contém 3 moles de um gás ideal a 400 K e 2 atm. Qual é o volume do gás? (Dados: R = 0,0821 L·atm/(K·mol)) A) 30,7 L B) 40,9 L C) 50,1 L D) 60,3 L **Resposta: A)** Usando a equação dos gases ideais PV = nRT, temos V = nRT/P = (3 moles * 0,0821 L·atm/(K·mol) * 400 K) / 2 atm = 30,7 L. 14. Um bloco de ferro de 250 g a 150 °C é colocado em 500 g de água a 20 °C. Qual será a temperatura final do sistema? (Dados: calor específico do ferro = 0,45 J/g°C) A) 22 °C B) 25 °C C) 30 °C D) 35 °C **Resposta: B)** O calor perdido pelo ferro é igual ao calor ganho pela água. Q_ferro = Q_água, ou seja, 250 g * 0,45 J/g°C * (T_final - 150 °C) = 500 g * 4,18 J/g°C * (T_final - 20 °C). Resolvendo a equação, encontramos T_final = 25 °C. 15. Um gás ideal é expandido de 10 L para 20 L a uma pressão constante de 1 atm. Qual é o trabalho realizado pelo gás? A) 10 J B) 20 J C) 30 J D) 40 J **Resposta: B)** O trabalho realizado por um gás em uma expansão a pressão constante é dado por W = PΔV. Aqui, ΔV = 20 L - 10 L = 10 L. Convertendo para Joules, temos W = 1 atm * 10 L * 101,3 J/L = 1013 J. 16. Um bloco de 300 g de água a 80 °C é misturado com 200 g de água a 20 °C. Qual será a temperatura final do sistema? A) 30 °C B) 40 °C C) 50 °C D) 60 °C **Resposta: B)** O calor perdido pela água quente é igual ao calor ganho pela água fria. Usando Q = mcΔT para ambas as águas e igualando, encontramos T_final = 40 °C. 17. Um gás ideal ocupa um volume de 15 L a 2 atm. Se a temperatura for aumentada para 600 K, qual será o novo volume? A) 20 L B) 25 L C) 30 L D) 35 L **Resposta: A)** Usando a lei de Charles, V2 = V1 * (T2/T1). Aqui, V1 = 15 L, T1 = 300 K (assumindo a temperatura inicial), e T2 = 600 K. Portanto, V2 = 15 L * (600 K / 300 K) = 30 L. 18. Um bloco de 400 g de água a 60 °C é colocado em um calorímetro com 200 g de água a 20 °C. Qual será a temperatura final do sistema? A) 25 °C B) 30 °C C) 35 °C D) 40 °C **Resposta: C)** O calor perdido pela água quente é igual ao calor ganho pela água fria. Calculando Q para ambas as águas e igualando, encontramos T_final = 35 °C. 19. Um gás ideal é comprimido de 20 L para 5 L, aumentando sua temperatura de 300 K para 600 K. Qual será a nova pressão? A) 3 atm B) 6 atm C) 9 atm D) 12 atm **Resposta: C)** Usando a equação PV/T = constante, temos P2 = P1 * (V1/V2) * (T2/T1). Substituindo os valores, encontramos P2 = P1 * (20 L / 5 L) * (600 K / 300 K) = 12 atm. 20. Um corpo de 250 g é aquecido de 20 °C a 90 °C. Qual é a quantidade de calor absorvida? (Dados: calor específico = 1,5 J/g°C) A) 10500 J B) 12000 J C) 13500 J D) 15000 J **Resposta: C)** Q = mcΔT = 250 g * 1,5 J/g°C * (90 °C - 20 °C) = 250 g * 1,5 J/g°C * 70 °C = 26250 J. 21. Um bloco de gelo de 200 g a 0 °C é colocado em 300 g de água a 25 °C. Qual será a temperatura final do sistema? A) 0 °C B) 5 °C C) 10 °C D) 15 °C **Resposta: A)** O gelo derrete e a água quente resfria até 0 °C. O calor necessário para derreter o gelo é 200 g * 334 J/g = 66800 J. O calor perdido pela água é 300 g * 4,18 J/g°C * 25 °C = 31350 J. Como o calor do gelo é maior, a temperatura final será 0 °C. 22. Um gás ideal ocupa um volume de 30 L a 1 atm. Se a pressão for aumentada para 3 atm, qual será o novo volume? A) 10 L