Exercícios para estudo

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Exercícios
1 - Um bloco de ferro de 10cm³ é resfriado de 300°C para 0°C. Quantas calorias o bloco perde para o ambiente?
Dados: densidade do ferro=7,85g/cm³ e calor específico do ferro=0,11cal/g.°C e Resposta: Q= - 2590,5 cal.
2 - Qual a quantidade de calor absorvida para que 1L d'água congelado e à -20°C vaporize e chegue a temperatura de 130°C. (Resposta: 744400cal)
Dados:
Calor latente de fusão da água: L=80cal/g
Calor latente de vaporização da água: L=540cal/g
Calor específico do gelo: c=0,5cal/g.°C
Calor específico da água: c=1cal/g.°C
Calor específico da água: c=0,48cal/g.°C
Densidade da água: d:1g/cm³
1L=1dm³=1000cm³
m=d.V
3 - Um bloco de uma material desconhecido e de massa 1kg encontra-se à temperatura de 80°C, ao ser encostado em outro bloco do mesmo material, de massa 500g e que está em temperatura ambiente (20°C). Qual a temperatura que os dois alcançam em contato? Considere que os blocos estejam em um calorímetro. (Resposta: 60ºC)
4 - Em uma cozinha, uma chaleira com 1L de água ferve. Para que ela pare, são adicionados 500mL de água à 10°C. Qual a temperatura do equilíbrio do sistema?
Qualquer quantidade de água que esteja fervendo encontra-se à temperatura de 100°C, se a temperatura for superior a esta, não haverá água líquida, apenas vapor. (Resposta: 70ºC).
5 - Qual é a quantidade de calor necessária para transformar 50g de gelo a -20 ºC em vapor de água a 110 ºC? 
São dados:
calor específico do gelo: 0,50 cal/g.ºC
calor específico da água: 1,0 cal/g.ºC
calor específico do vapor de água: 0,45 cal/g.ºC
calor latente de fusão do gelo: 80 cal/g
calor latente de vaporização da água: 540 cal/g
Faça, a seguir, o gráfico da temperatura θ em função da quantidade de calor Q, representando todas as etapas do processo (curva de aquecimento). (Resposta: 36725 cal)
6 – O nitrogênio, à pressão de 1,0 atm, se condensa a uma temperatura de -392 graus numa escala termométrica X. O gráfico representa a correspondência entre essa escala e a escala Kelvin. Em função dos dados apresentados no gráfico, podemos verificar que a temperatura de condensação do nitrogênio, em Kelvin, corresponde a que valor?
(Resposta: 77K)
7 - Duas escalas de temperatura, a Celsius (ºC) e a Fahrenheit (ºF), se relacionam de acordo com o gráfico.
Qual a temperatura em que a indicação da escala Fahrenheit é o dobro da indicação da escala Celsius? (Resposta: 160ºC)
8 – Durante uma temporada de férias na casa de praia , em certa noite, o filho caçula começa a apresentar um quadro febril preocupante. A mãe, para saber, com exatidão, a temperatura dele, usa um velho termômetro de mercúrio, que não mais apresenta com nitidez os números referentes à escala de temperatura em graus Celsius. Para resolver esse problema e aferir com precisão a temperatura do filho, a mãe decide graduar novamente a escala do termômetro usando como pontos fixos as temperaturas do gelo e do vapor da água. Os valores que ela obtém são: 5cm para o gelo e 25cm para o vapor. Com essas aferições em mãos, a mãe coloca o termômetro no filho e observa que a coluna de mercúrio para de crescer quando atinge a marca de 13cm. Com base nesse dado, qual a temperatura que mãe verificou no filho? (Resposta: 40ºC)
9 - Um termômetro graduado na escala Celsius (ºC) é colocado juntamente com dois outros, graduados nas escalas arbitrárias A (ºA) e B (ºB), em uma vasilha contendo gelo (água no estado sólido) em ponto de fusão, ao nível do mar.
Em seguida, ainda ao nível do mar, os mesmos termômetros são colocados em uma outra vasilha, contendo água em ebulição, até atingirem o equilíbrio térmico.
As medidas das temperaturas, em cada uma das experiências, estão indicadas nas figuras 1 e 2, respectivamente.
Para uma outra situação, na qual o termômetro graduado na escala A indica 17º A, o termômetro graduado na escala B e o graduado na escala Celsius indicarão, que valores respectivamente? (Resposta: 10ºC).
10 - Determine o intervalo de tempo necessário para aquecer 20 L de água de 20 ºC a
50 ºC, utilizando-se um coletor solar que fornece calor com potência média de 3,0 kW.
Dados:
calor específico da água: 1,0 cal/g.ºC
densidade da água: 1,0 g/cm3
1 cal = 4 J
Sendo que 
(Resposta: 800s)
11 - Duas barras de 3 metros de alumínio encontram-se separadas por 1cm à 20°C. Qual deve ser a temperatura para que elas se encostem, considerando que a única direção da dilatação acontecerá no sentido do encontro? Sendo . (Resposta: 95,75ºC)
12 - Ao se aquecer de 1,0ºC uma haste metálica de 1,0m, o seu comprimento aumenta de 2,0. 10-2 mm. O aumento do comprimento de outra haste do mesmo metal, de medida inicial 80cm, quando a aquecemos de 20ºC será de quanto? (Resposta: 0,32mm)
13 - O volume de um bloco metálico sofre um aumento de 0,60% quando sua temperatura varia de 200ºC. Qual será o coeficiente de dilatação linear médio desse metal, em ºC-1? (Resposta: 1x10-5 ºC-1)
14 - Uma placa retangular de alumínio tem 10cm de largura e 40cm de comprimento, à temperatura de 20ºC. Essa placa é colocada num ambiente cuja temperatura é de 50ºC. Sabendo que o coeficiente superficial do al = 46.10-6 °C-1 calcule: 
a) A dilatação superficial da placa. 
b) A área da placa nesse ambiente.
(Resposta: 400,552cm2)
15 - Uma lâmina de ferro tem dimensões 10m x 15m em temperatura normal. Ao ser aquecida 500ºC, qual será a área desta superfície? Dado . (Resposta: 151,95 m2).
16 - Um orifício circular numa placa de aço tem diâmetro de 10,000 cm à temperatura de 10 ºC. Se o coeficiente de dilatação linear do aço é de 11.10-6 ºC -1 qual será o diâmetro desse orifício à temperatura de 110 ºC em centímetros?
(Resposta: 10,011 cm)
17 - Uma barra de ferro homogênea possui, a 10 °C, o comprimento de 5 metros. Se o coeficiente de dilatação linear do ferro é , 1,2x10-5 ºC-1 , qual a temperatura a que esta barra deve ser aquecida para seu comprimento seja 5,003 m?
(Reposta: 60ºC)
18 - O gráfico mostrado a seguir representa a variação, em milímetros, do comprimento de uma barra metálica, de tamanho inicial igual a 1,000m, aquecida em um forno industrial. Qual é o valor do coeficiente de dilatação térmica linear do material de que é feita a barra, em unidades de 10-6 ºC-1?
(Resposta: 30x10-6 ºC-1).
19 - A área de uma chapa quadrada varia de 0,14 cm2 quando submetida a uma variação de 100 ºC na sua temperatura. Sendo a aresta do quadrado inicial de 10 cm, determine o coeficiente de dilatação linear do material que constitui a chapa. (Resposta: 7x10-6 ºC-1).
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