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C) 160 kJ D) 170 kJ Resposta: B) 168 kJ Explicação: A quantidade de calor é dada por Q = mcΔT. Para a água, m = 1 kg, c = 4,18 J/g·°C e ΔT = 50 °C - 10 °C = 40 °C. Portanto, Q = 1000 g × 4,18 J/g·°C × 40 °C = 167200 J = 168 kJ. 8. Um gás ideal tem uma pressão de 3 atm e ocupa um volume de 15 L a 300 K. Qual será a temperatura se o volume for reduzido para 10 L e a pressão aumentar para 5 atm? A) 600 K B) 500 K C) 400 K D) 300 K Resposta: A) 600 K Explicação: Usamos a equação dos gases ideais: P1V1/T1 = P2V2/T2. Substituindo os valores, temos (3 atm)(15 L)/(300 K) = (5 atm)(10 L)/T2. Resolvendo para T2, encontramos T2 = (5 atm × 10 L × 300 K) / (3 atm × 15 L) = 600 K. 9. Um bloco de alumínio de 250 g é aquecido a 200 °C e colocado em 500 g de água a 20 °C. Qual será a temperatura final do sistema? (Considere a capacidade calorífica do alumínio como 0,9 J/g·°C). A) 25 °C B) 30 °C C) 35 °C D) 40 °C Resposta: C) 35 °C Explicação: O calor perdido pelo alumínio deve ser igual ao calor ganho pela água. Para o alumínio, Qalumínio = 250 g × 0,9 J/g·°C × (200 °C - Tf). Para a água, Qágua = 500 g × 4,18 J/g·°C × (Tf - 20 °C). Igualando os dois, temos 250 g × 0,9 J/g·°C × (200 - Tf) = 500 g × 4,18 J/g·°C × (Tf - 20). Resolvendo essa equação, encontramos Tf = 35 °C. 10. Um recipiente contém 2 moles de um gás ideal a 300 K e 1 atm. Se a temperatura do gás for aumentada para 600 K, qual será a nova pressão? A) 1 atm B) 2 atm C) 3 atm D) 4 atm Resposta: B) 2 atm Explicação: Usamos a equação dos gases ideais: P1/T1 = P2/T2. Substituindo os valores, temos 1 atm / 300 K = P2 / 600 K. Resolvendo para P2, encontramos P2 = (1 atm × 600 K) / 300 K = 2 atm. 11. Um bloco de ferro de 150 g a 80 °C é colocado em 300 g de água a 20 °C. Qual será a temperatura final do sistema? (Considere a capacidade calorífica do ferro como 0,45 J/g·°C). A) 25 °C B) 30 °C C) 35 °C D) 40 °C Resposta: C) 35 °C Explicação: O calor perdido pelo ferro é igual ao calor ganho pela água. Para o ferro, Qferro = 150 g × 0,45 J/g·°C × (80 °C - Tf). Para a água, Qágua = 300 g × 4,18 J/g·°C × (Tf - 20 °C). Igualando os dois, temos 150 g × 0,45 J/g·°C × (80 - Tf) = 300 g × 4,18 J/g·°C × (Tf - 20). Resolvendo essa equação, encontramos Tf = 35 °C. 12. Um gás ideal ocupa 8 L a 1,5 atm. Se a temperatura do gás for reduzida pela metade a pressão se torna 3 atm. Qual é o novo volume do gás? A) 4 L B) 2 L C) 6 L D) 8 L Resposta: A) 4 L Explicação: Usamos a equação dos gases ideais: P1V1/T1 = P2V2/T2. Substituindo os valores, temos (1,5 atm)(8 L)/(T) = (3 atm)(V2)/(T/2). Resolvendo para V2, encontramos V2 = (1,5 atm × 8 L × 2) / (3 atm) = 4 L. 13. Um recipiente contém 1 kg de água a 25 °C. Qual é a quantidade de calor necessária para vaporizar toda a água? (Considere o calor de vaporização da água como 2260 J/g). A) 2260 kJ B) 226 kJ C) 250 kJ D) 240 kJ Resposta: A) 2260 kJ Explicação: Para vaporizar 1 kg de água, precisamos de 1000 g × 2260 J/g = 2260000 J = 2260 kJ. 14. Um bloco de 500 g de gelo a 0 °C é colocado em 1 kg de água a 30 °C. Qual será a temperatura final do sistema? (Considere que o calor de fusão do gelo é 334 J/g). A) 0 °C B) 5 °C C) 10 °C D) 15 °C Resposta: B) 5 °C Explicação: O gelo a 0 °C precisa de 500 g × 334 J/g = 167000 J para derreter. A água a 30 °C perderá calor até atingir a temperatura de equilíbrio. O calor perdido pela água é 1000 g × 4,18 J/g·°C × (30 °C - Tf). Igualando os dois, temos 167000 J = 1000 g × 4,18 J/g·°C × (30 - Tf). Resolvendo essa equação, encontramos Tf = 5 °C. 15. Um gás ideal ocupa um volume de 12 L a uma pressão de 2 atm e temperatura de 300 K. Qual será o volume se a pressão for reduzida para 1 atm e a temperatura mantida constante? A) 24 L B) 12 L C) 6 L D) 18 L Resposta: A) 24 L Explicação: Usamos a Lei de Boyle, que afirma que P1V1 = P2V2. Substituindo os valores, temos (2 atm)(12 L) = (1 atm)(V2). Resolvendo para V2, encontramos V2 = (2 atm × 12 L) / 1 atm = 24 L. 16. Um bloco de 300 g de cobre a 150 °C é colocado em 600 g de água a 20 °C. Qual será a temperatura final do sistema? (Considere a capacidade calorífica do cobre como 0,39 J/g·°C). A) 30 °C B) 40 °C