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1. Para preparar uma xícara de café solúvel, um pequeno aquecedor elétrico de imersão é usado para esquentar 100 g de água. A etiqueta do fabricante diz que se trata de um aquecedor de “200 watts” (essa é a taxa de conversão de energia elétrica em energia térmica). Calcule o tempo necessário para aquecer a água de 23,0 para 100oC, desprezando as perdas de calor. Considere . Ckg J 4187cágua Resolução: Ckg J águac 4187 gm 100 WPot 200 Cº0,23 0 θ Cº100θ ?t cmtPot 231004187100,0200 t st 161 2. Um mastro de alumínio tem 28 m de altura. De quanto o comprimento do mastro aumenta quando a temperatura aumenta de ?C15 Considere .1C61023Alumínio Resolução: mL 28 0 Cº15t . 16 1023 CAlumínio 0 LL 156102328L mL 3107,9 3. Uma forma de evitar que os objetos que se encontram no interior de uma garagem congelem em uma noite fria de inverno, na qual a temperatura cai abaixo do ponto de congelamento da água, é colocar uma banheira velha com água na garagem. Se a massa de água é 80 kg e a temperatura inicial é ,C20 Que energia a água deve transferir para o ambiente para congelar totalmente? Considere Kkg J 4187águac e . kg kJ 333 ÁguaFusão L Resolução: kgm 80 Cº20 0 Kkg J águac 4187 kg kJ ÁguaFusão L 333 ?Q latenteQsensívelQQ LmcmQ 33380200187,480Q 410664,2310699,6Q kJQ 41033,3 A água deve transferir kJQ 41033,3 para o ambiente. 4. Quando a temperatura de uma moeda de cobre é aumentada de ,C100 o diâmetro aumenta 0,18%. Determine, com precisão de dois algarismos significativos, o aumento percentual da área. Resolução: Cº100 %18,0% 0 L L ?% 0 A A 0 LL 0 L L 2 0 A A 0018,02 0 A A %36,0% 0 A A 5. Tomar chá preto, a 76°C, com uma quantidade de leite é hábito bastante comum entre os londrinos. Qual é valor dessa temperatura em ºF (Fahrenheit)? Resolução: CC º76 ?F 328,1 CF 32768,1F FF º169 6. Suponha que 1 kJ de calor seja transferido para 4,5 gramas de Nitrogênio. Em quantos graus ele seria aquecido? Dados: Kg cal 25,0Nitrogênioc e 1 cal = 4,19 J. Resolução: kJQ 1 gm 5,4 Kg cal Nitrogênioc 25,0 Jcal 19,41 ? cmQ cm Q 19,425,05,4 1000 K212 7. Três diferentes substâncias A, B e C, de mesma massa e com a mesma temperatura inicial, recebem a mesma quantidade de calor durante 10 minutos. A temperatura ao término dos 10 minutos aumentou 5,0 ºC e 10,0 ºC, respectivamente, para as substâncias A e B. A substância C tem o calor específico de 2,200 J/gºC e é quatro vezes maior que o calor específico da substância A. Assinale o que for correto. 01. O calor específico da substância A é 0,500 J/g ºC. 02. O calor específico da substância B não é 0,275 J/g ºC. 04. Ao final dos 10 minutos, se colocadas em contato, as três substâncias não estão em equilíbrio térmico. 08. Se as substâncias, colocadas em contato, trocarem calor livremente entre si, a soma algébrica das quantidades de calor trocadas pelas substâncias, até o estabelecimento do equilíbrio térmico, é nula. 16. A variação da temperatura da substância C, ao final dos 10 minutos, é 1/4 da variação da temperatura da substância A. Resolução: 0+0+4+8+16=28 8. Um trocador de calor consiste em uma serpentina, pela qual circulam 18 litros de água por minuto. A água entra na serpentina à temperatura ambiente (20ºC) e sai mais quente. Com isso, resfria- se o líquido que passa por uma tubulação principal, na qual a serpentina está enrolada. Em uma fábrica, o líquido a ser resfriado na tubulação principal é também água, a 85 ºC, mantida a uma vazão de 12 litros por minuto. Quando a temperatura de saída da água da serpentina for 40 ºC, será possível estimar que a água da tubulação principal esteja saindo a uma temperatura T de quanto? Resolução: min 18 L FriaZ C Fria º20 0 C Quente º85 0 CFria º40 min 12 L QuenteZ ?Quente 0QuenteQFriaQ 0QQcQmFFcFm 0QQcQVQFFcFVF A densidade e o calor específico são iguais. 0QQVFFV O tempo também é o mesmo. 0Qt QV Ft FV 0QQZFFZ 08512204018 0102012360 66012 Cº55 1. Para preparar uma xícara de café solúvel, um pequeno aquecedor elétrico de imersão é usado para esquentar 200 g de água. A etiqueta do fabricante diz que se trata de um aquecedor de “200 watts” (essa é a taxa de conversão de energia elétrica em energia térmica). Calcule o tempo necessário para aquecer a água de 23,0 para 100oC, desprezando as perdas de calor. Considere . Ckg J 4187águac Resolução: Ckg J águac 4187 gm 200 WPot 200 Cº0,23 0 θ Cº100θ ?t cmtPot 231004187200,0200 t st 322 2. Um mastro de alumínio tem 29 m de altura. De quanto o comprimento do mastro aumenta quando a temperatura aumenta de ?C15 Considere .1C61023Alumínio Resolução: mL 29 0 Cº15t . 16 1023 CAlumínio 0 LL 156102329L mL 3100,10 3. Uma forma de evitar que os objetos que se encontram no interior de uma garagem congelem em uma noite fria de inverno, na qual a temperatura cai abaixo do ponto de congelamento da água, é colocar uma banheira velha com água na garagem. Se a massa de água é 83 kg e a temperatura inicial é ,C20 Que energia a água deve transferir para o ambiente para congelar totalmente? Considere Kkg J 4187águac e . kg kJ 333 ÁguaFusão L Resolução: kgm 83 Cº20 0 Kkg J águac 4187 kg kJ ÁguaFusão L 333 ?Q latenteQsensívelQQ LmcmQ 33383200187,483Q 410764,2310950,6Q kJQ 41046,3 A água deve transferir kJQ 41046,3 para o ambiente. 4. Quando a temperatura de uma moeda de cobre é aumentada de ,C100 o diâmetro aumenta 0,18%. Determine, com precisão de dois algarismos significativos, o aumento percentual da espessura. Resolução: Cº100 %18,0% 0 L L ?% 0 e e O aumento percentual da espessura é igual ao aumento percentual do diâmetro. %18,0% 0 e e 5. Tomar chá preto, a 77°C, com uma quantidade de leite é hábito bastante comum entre os londrinos. Qual é valor dessa temperatura em ºF (Fahrenheit)? Resolução: CC º77 ?F 328,1 CF 32778,1F FF º171 6. Suponha que 1,2 kJ de calor seja transferido para 4,5 gramas de Nitrogênio. Em quantos graus ele seria aquecido? Dados: Kg cal 25,0Nitrogênioc e 1 cal = 4,19 J. Resolução: kJQ 2,1 gm 5,4 Kg cal Nitrogênioc 25,0 Jcal 19,41 ? cmQ cm Q 19,425,05,4 1200 K254 7. Três diferentes substâncias A, B e C, de mesma massa e com a mesma temperatura inicial, recebem a mesma quantidade de calor durante 10 minutos. A temperatura ao término dos 10 minutos aumentou 5,0 ºC e 10,0 ºC, respectivamente, para as substâncias A e B. A substância C tem o calor específico de 2,200 J/gºC e é quatro vezes maior que o calor específico da substância A. Assinale o que for correto. 01. O calor específico da substância A não é 0,500 J/g ºC. 02. O calor específico da substância B não é 0,275 J/g ºC. 04. Ao final dos 10 minutos, se colocadas em contato, as três substâncias estão em equilíbrio térmico. 08. Se as substâncias, colocadas em contato, trocarem calor livremente entre si, a soma algébrica das quantidades de calor trocadas pelas substâncias, até o estabelecimento do equilíbrio térmico, é nula. 16. A variação da temperatura da substância C, ao final dos 10 minutos, é 1/4 da variação da temperatura da substância A. Soma: 1+0+0+8+16=25 8. Um trocador de calor consiste em uma serpentina, pela qual circulam 18 litros de água por minuto. A água entra na serpentina à temperatura ambiente (20ºC) e sai mais quente. Com isso, resfria- se o líquido que passa por uma tubulação principal, na qual a serpentina está enrolada. Em uma fábrica, o líquido a ser resfriado na tubulação principal é também água, a 85 ºC, mantida a uma vazão de 12 litros por minuto. Quando a temperatura de saída da água da serpentina for 40 ºC, será possível estimar que a água da tubulação principal esteja saindo a uma temperatura T de quanto? Resolução: min 18 L FriaZ C Fria º20 0 C Quente º85 0 CFria º40 min 12 L QuenteZ ?Quente 0QuenteQFriaQ 0QQcQmFFcFm 0QQcQVQFFcFVF A densidade e o calor específico são iguais. 0QQVFFV O tempo também é o mesmo. 0Qt QV Ft FV 0QQZFFZ 08512204018 0102012360 66012 Cº55 1. Para preparar uma xícara de café solúvel, um pequeno aquecedor elétrico de imersão é usado para esquentar 100 g de água. A etiqueta do fabricante diz que se trata de um aquecedor de “500 watts” (essa é a taxa de conversão de energia elétrica em energia térmica). Calcule o tempo necessário para aquecer a água de 23,0 para 100oC, desprezando as perdas de calor. Considere . Ckg J 4187águac Resolução: Ckg J águac 4187 gm 100 WPot 500 Cº0,23 0 θ Cº100θ ?t cmtPot 231004187100,0500 t st 5,64 2. Um mastro de alumínio tem 29 m de altura. De quanto o comprimento do mastro aumenta quando a temperatura aumenta de ?C15 Considere .1C61023Alumínio Resolução: mL 29 0 Cº15t . 16 1023 CAlumínio 0 LL 156102329L mL 3100,10 3. Uma forma de evitar que os objetos que se encontram no interior de uma garagem congelem em uma noite fria de inverno, na qual a temperatura cai abaixo do ponto de congelamento da água, é colocar uma banheira velha com água na garagem. Se a massa de água é 85 kg e a temperatura inicial é ,C20 Que energia a água deve transferir para o ambiente para congelar totalmente? Considere Kkg J 4187águac e . kg kJ 333 ÁguaFusão L Resolução: kgm 85 Cº20 0 Kkg J águac 4187 kg kJ ÁguaFusão L 333 ?Q latenteQsensívelQQ LmcmQ 33385200187,485Q 4108305,2310118,7Q kJQ 41054,3 A água deve transferir kJQ 41054,3 para o ambiente. 4. Quando a temperatura de uma moeda de cobre é aumentada de ,C100 o diâmetro aumenta 0,18%. Determine, com precisão de dois algarismos significativos, o aumento percentual do volume. Resolução: Cº100 %18,0% 0 L L ?% 0 V V 0 LL 0 L L 3 0 V V 0018,03 0 V V %54,0% 0 V V 5. Tomar chá preto, a 78°C, com uma quantidade de leite é hábito bastante comum entre os londrinos. Qual é valor dessa temperatura em ºF (Fahrenheit)? Resolução: CC º78 ?F 328,1 CF 32788,1F FF º172 6. Suponha que 1,5 kJ de calor seja transferido para 4,5 gramas de Nitrogênio. Em quantos graus ele seria aquecido? Dados: Kg cal 25,0Nitrogênioc e 1 cal = 4,19 J. Resolução: kJQ 5,1 gm 5,4 Kg cal Nitrogênioc 25,0 Jcal 19,41 ? cmQ cm Q 19,425,05,4 1500 K318 7. Três diferentes substâncias A, B e C, de mesma massa e com a mesma temperatura inicial, recebem a mesma quantidade de calor durante 10 minutos. A temperatura ao término dos 10 minutos aumentou 5,0 ºC e 10,0 ºC, respectivamente, para as substâncias A e B. A substância C tem o calor específico de 2,200 J/gºC e é quatro vezes maior que o calor específico da substância A. Assinale o que for correto. 01. O calor específico da substância A é 0,500 J/g ºC. 02. O calor específico da substância B não é 0,275 J/g ºC. 04. Ao final dos 10 minutos, se colocadas em contato, as três substâncias estão em equilíbrio térmico. 08. Se as substâncias, colocadas em contato, trocarem calor livremente entre si, a soma algébrica das quantidades de calor trocadas pelas substâncias, até o estabelecimento do equilíbrio térmico, é nula. 16. A variação da temperatura da substância C, ao final dos 10 minutos, é 1/4 da variação da temperatura da substância A. Soma: 0+0+0+8+16=24 8. Um trocador de calor consiste em uma serpentina, pela qual circulam 18 litros de água por minuto. A água entra na serpentina à temperatura ambiente (20ºC) e sai mais quente. Com isso, resfria- se o líquido que passa por uma tubulação principal, na qual a serpentina está enrolada. Em uma fábrica, o líquido a ser resfriado na tubulação principal é também água, a 85 ºC, mantida a uma vazão de 12 litros por minuto. Quando a temperatura de saída da água da serpentina for 40 ºC, será possível estimar que a água da tubulação principal esteja saindo a uma temperatura T de quanto? Resolução: min 18 L FriaZ C Fria º20 0 C Quente º85 0 CFria º40 min 12 L QuenteZ ?Quente 0QuenteQFriaQ 0QQcQmFFcFm 0QQcQVQFFcFVF A densidade e o calor específico são iguais. 0QQVFFV O tempo também é o mesmo. 0Qt QV Ft FV 0QQZFFZ 08512204018 0102012360 66012 Cº55 1. Para preparar uma xícara de café solúvel, um pequeno aquecedor elétrico de imersão é usado para esquentar 100 g de água. A etiqueta do fabricante diz que se trata de um aquecedor de “200 watts” (essa é a taxa de conversão de energia elétrica em energia térmica). Calcule o tempo necessário para aquecer a água de 15,0 para 100oC, desprezando as perdas de calor. Considere . Ckg J 4187águac Resolução: Ckg J águac 4187 gm 100WPot 200 Cº0,15 0 θ Cº100θ ?t cmtPot 151004187100,0200 t st 178 2. Um mastro de alumínio tem 30 m de altura. De quanto o comprimento do mastro aumenta quando a temperatura aumenta de ?C15 Considere .1C61023Alumínio Resolução: mL 30 0 Cº15t . 16 1023 CAlumínio 0 LL 156102330L mL 3103,10 3. Uma forma de evitar que os objetos que se encontram no interior de uma garagem congelem em uma noite fria de inverno, na qual a temperatura cai abaixo do ponto de congelamento da água, é colocar uma banheira velha com água na garagem. Se a massa de água é 87 kg e a temperatura inicial é ,C20 Que energia a água deve transferir para o ambiente para congelar totalmente? Considere Kkg J 4187águac e . kg kJ 333 ÁguaFusão L Resolução: kgm 87 Cº20 0 Kkg J águac 4187 kg kJ ÁguaFusão L 333 ?Q latenteQsensívelQQ LmcmQ 33387200187,487Q 4108971,2310285,7Q kJQ 41063,3 A água deve transferir kJQ 41063,3 para o ambiente. 4. Quando a temperatura de uma moeda de cobre é aumentada de ,C100 o diâmetro aumenta 0,18%. Calcule o coeficiente de dilatação linear da moeda. Resolução: Cº100 %18,0% 0 L L ? 0 LL 1 0 L L 100 1 0018,0 Cº 16 1018 5. Tomar chá preto, a 79°C, com uma quantidade de leite é hábito bastante comum entre os londrinos. Qual é valor dessa temperatura em ºF (Fahrenheit)? Resolução: CC º79 ?F 328,1 CF 32798,1F FF º174 6. Suponha que 1,7 kJ de calor seja transferido para 4,5 gramas de Nitrogênio. Em quantos graus ele seria aquecido? Dados: Kg cal 25,0Nitrogênioc e 1 cal = 4,19 J. Resolução: kJQ 7,1 gm 5,4 Kg cal Nitrogênioc 25,0 Jcal 19,41 ? cmQ cm Q 19,425,05,4 1700 K361 7. Três diferentes substâncias A, B e C, de mesma massa e com a mesma temperatura inicial, recebem a mesma quantidade de calor durante 10 minutos. A temperatura ao término dos 10 minutos aumentou 5,0 ºC e 10,0 ºC, respectivamente, para as substâncias A e B. A substância C tem o calor específico de 2,200 J/gºC e é quatro vezes maior que o calor específico da substância A. Assinale o que for correto. 01. O calor específico da substância A não é 0,500 J/g ºC. 02. O calor específico da substância B é 0,275 J/g ºC. 04. Ao final dos 10 minutos, se colocadas em contato, as três substâncias estão em equilíbrio térmico. 08. Se as substâncias, colocadas em contato, trocarem calor livremente entre si, a soma algébrica das quantidades de calor trocadas pelas substâncias, até o estabelecimento do equilíbrio térmico, é nula. 16. A variação da temperatura da substância C, ao final dos 10 minutos, é 1/4 da variação da temperatura da substância A. Soma: 1+2+0+8+16=27 8. Um trocador de calor consiste em uma serpentina, pela qual circulam 18 litros de água por minuto. A água entra na serpentina à temperatura ambiente (20ºC) e sai mais quente. Com isso, resfria- se o líquido que passa por uma tubulação principal, na qual a serpentina está enrolada. Em uma fábrica, o líquido a ser resfriado na tubulação principal é também água, a 85 ºC, mantida a uma vazão de 12 litros por minuto. Quando a temperatura de saída da água da serpentina for 40 ºC, será possível estimar que a água da tubulação principal esteja saindo a uma temperatura T de quanto? Resolução: min 18 L FriaZ C Fria º20 0 C Quente º85 0 CFria º40 min 12 L QuenteZ ?Quente 0QuenteQFriaQ 0QQcQmFFcFm 0QQcQVQFFcFVF A densidade e o calor específico são iguais. 0QQVFFV O tempo também é o mesmo. 0Qt QV Ft FV 0QQZFFZ 08512204018 0102012360 66012 Cº55 1. Para preparar uma xícara de café solúvel, um pequeno aquecedor elétrico de imersão é usado para esquentar 300 g de água. A etiqueta do fabricante diz que se trata de um aquecedor de “200 watts” (essa é a taxa de conversão de energia elétrica em energia térmica). Calcule o tempo necessário para aquecer a água de 23,0 para 100oC, desprezando as perdas de calor. Considere . Ckg J 4187águac Resolução: Ckg J águac 4187 gm 300 WPot 200 Cº0,23 0 θ Cº100θ ?t cmtPot 231004187300,0200 t st 484 2. Um mastro de alumínio tem 31 m de altura. De quanto o comprimento do mastro aumenta quando a temperatura aumenta de ?C15 Considere .1C61023Alumínio Resolução: mL 31 0 Cº15t . 16 1023 CAlumínio 0 LL 156102331L mL 3107,10 3. Uma forma de evitar que os objetos que se encontram no interior de uma garagem congelem em uma noite fria de inverno, na qual a temperatura cai abaixo do ponto de congelamento da água, é colocar uma banheira velha com água na garagem. Se a massa de água é 92 kg e a temperatura inicial é ,C20 Que energia a água deve transferir para o ambiente para congelar totalmente? Considere Kkg J 4187águac e . kg kJ 333 ÁguaFusão L Resolução: kgm 92 Cº20 0 Kkg J águac 4187 kg kJ ÁguaFusão L 333 ?Q latenteQsensívelQQ LmcmQ 33392200187,492Q 4100636,3310704,7Q kJQ 41083,3 A água deve transferir kJQ 41083,3 para o ambiente. 4. Quando a temperatura de uma moeda é aumentada de ,C100 o diâmetro aumenta 0,13%. Determine, com precisão de dois algarismos significativos, o aumento percentual da área. Resolução: Cº100 %18,0% 0 L L ?% 0 A A 0 LL 0 L L 2 0 A A 0018,02 0 A A %36,0% 0 A A 5. Tomar chá preto, a 83°C, com uma quantidade de leite é hábito bastante comum entre os londrinos. Qual é valor dessa temperatura em ºF (Fahrenheit)? Resolução: CC º83 ?F 328,1 CF 32838,1F FF º181 6. Suponha que 1,9 kJ de calor seja transferido para 4,5 gramas de Nitrogênio. Em quantos graus ele seria aquecido? Dados: Kg cal 25,0Nitrogênioc e 1 cal = 4,19 J. Resolução: kJQ 9,1 gm 5,4 Kg cal Nitrogênioc 25,0 Jcal 19,41 ? cmQ cm Q 19,425,05,4 1900 K403 7. Três diferentes substâncias A, B e C, de mesma massa e com a mesma temperatura inicial, recebem a mesma quantidade de calor durante 10 minutos. A temperatura ao término dos 10 minutos aumentou 5,0 ºC e 10,0 ºC, respectivamente, para as substâncias A e B. A substância C tem o calor específico de 2,200 J/gºC e é quatro vezes maior que o calor específico da substância A. Assinale o que for correto. 01.O calor específico da substância A é 0,500 J/g ºC. 02. O calor específico da substância B é 0,275 J/g ºC. 04. Ao final dos 10 minutos, se colocadas em contato, as três substâncias não estão em equilíbrio térmico. 08. Se as substâncias, colocadas em contato, trocarem calor livremente entre si, a soma algébrica das quantidades de calor trocadas pelas substâncias, até o estabelecimento do equilíbrio térmico, não é nula. 16. A variação da temperatura da substância C, ao final dos 10 minutos, é 1/4 da variação da temperatura da substância A. Soma: 0+2+4+0+16=22 8. Um trocador de calor consiste em uma serpentina, pela qual circulam 18 litros de água por minuto. A água entra na serpentina à temperatura ambiente (20ºC) e sai mais quente. Com isso, resfria- se o líquido que passa por uma tubulação principal, na qual a serpentina está enrolada. Em uma fábrica, o líquido a ser resfriado na tubulação principal é também água, a 85 ºC, mantida a uma vazão de 12 litros por minuto. Quando a temperatura de saída da água da serpentina for 40 ºC, será possível estimar que a água da tubulação principal esteja saindo a uma temperatura T de quanto?
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