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Professora Erica Carvalho Lista de Exercícios de Fixação Lista de Exercícios – Calorimetria e Dilatação Térmica Exercício 1: Um cozinheiro coloca um litro de água gelada (à temperatura de 0 °C) em uma panela que contém água à temperatura 80°C. A temperatura final da mistura é 60°C. Calcule qual a quantidade de água quente que havia na panela, em litros, não levando em conta a troca de calor da panela com a água. Exercício 2: (UFPE) Dois corpos A e B, termicamente isolados do resto do ambiente e inicialmente a diferentes temperaturas tA e tB, respectivamente, são colocados em contato até que atinjam o equilíbrio térmico à temperatura tf = 40°C. O gráfico da figura abaixo representa a variação do calor recebido pelo corpo A como função de sua temperatura. Se o corpo B tem massa mB = 2,0g e temperatura inicial tB = 60°C, determine o valor de seu calor específico. Exercício 3: Um corpo, de massa10 Kg e calor específico 0,60cal/g°C,se encontra à temperatura de 40°C, no interior de um recipiente termicamente isolado. Para resfriá-lo, introduzimos no recipiente uma certa massa de água (calor específico 1,00 cal/g°C) inicialmente à temperatura de 25°C. Desprezando as perdas de calor para o ambiente e a capacidade térmica do recipiente: a) Qual a massa de água que deve ser usada para que a temperatura de equilíbrio seja 37°C? b) Se a água estivesse inicialmente a 20°C, qual seria ma massa necessária? Exercício 4: O gráfico abaixo representa a temperatura de uma amostra, de massa 100g, de uma substância em função da quantidade de calor por ela absorvida. Calcule o calor específico sensível dessa substância em cal/g°C. Exercício 5: Um escala de temperatura arbitrária X está relacionada com a escala Celsius de acordo com o gráfico abaixo. Determine as temperaturas de fusão do gelo e de ebulição da água, sob pressão normal, na escala X. Exercício 6: Um ser humano adulto e sadio consome, em média, uma potência de 120 J/s. Uma “caloria alimentar” (1 Kcal) corresponde, aproximadamente, a 4,0 X 10³ J. Para nos manter sadios, quantas “calorias alimentares” devemos utilizar, por dia, a partir dos alimentos que ingerimos? T (°C) 20 80 Q (cal) 1200 Professora Erica Carvalho Lista de Exercícios de Fixação Exercício 7: Um bloco de alumínio (c = 0,22 cal/g°C) de massa 100g é deixado no interior de um forno até entrar em equilíbrio térmico com ele. Logo ao ser retirado, é colocado em 4400g de água (c = 1 cal/g°C) a 30°C. A temperatura de equilíbrio térmico é 32°C. Determine a temperatura do forno. Exercício 8: Uma barra feita de um material cujo coeficiente de dilatação linear médio vale 19x10 -6 °C-1, apresenta, a 10°C, comprimento de 90m. A barra é aquecida a 20°C. Determine: a) A dilatação ocorrida. (1,71 cm) b) A dilatação relativa expressa em porcentagem. (1,9%) c) O comprimento final da barra. (9001,71 cm) Exercício 9: O gráfico mostra como varia o comprimento de uma barra metálica em função da temperatura. a) Determine o coeficiente de dilatação linear médio do metal no intervalo de temperatura considerado. (1,25x10 -4 °C -1 ) b) Considerando que o gráfico continue com as mesmas características para θ > 40°C, determine o comprimento da barra a 70°C. (8,09 cm) Exercício 10: Como auxílio de uma barra de ferro quer-se medir a temperatura de um forno. Para tal, a barra, inicialmente a 20°C, é introduzida no forno. Verifica-se que, após o equilíbrio térmico, o alongamento da barra é um centésimo do comprimento inicial. Sendo 12x10 -6 °C -1 o coeficiente de dilatação linear médio do ferro, determine a temperatura do forno. (853,3°C) Exercício 11: Uma placa apresenta inicialmente área de 1 m 2 a 0°C. Ao ser aquecida até 50°C, sua área aumenta de 0,8 cm 2 . Determine o coeficiente de dilatação superficial e linear médio do material que constitui a placa. (β=16x10 -7 °C -1 e α=8x10 -7 °C -1 ) Bom trabalho!!!!
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