Lista de exercícios Calorimetria

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IFES / CAMPUS VILA VELHA 
Lista de Exercícios – Calorimetria 
QUÍMICA GERAL II 
Professor: Caliari, P.C. 
Aluno(a): 
 
 
 
 
1) Para aquecer 700 g de uma liga metálica de 30 ºC para 100 ºC foram necessárias 5500 
calorias. Determine a capacidade térmica e o calor específico da liga (Cc= 78,6 cal ºC-1; 
Ce=0,112 cal g-1 ºC-1). 
 
 
2) Duas barras de um mesmo material B1 e B2 foram colocadas em contato, após terem a 
suas temperaturas iniciais ajustadas para 70 e 25 °C. Sabendo que o equilíbrio térmico foi 
alcançado a 40 °C, qual era a relação entre as massas das duas barras (m1/m2= 0,5)? 
 
 
3) Uma fonte calorífica fornece calor continuamente, à razão de 200 cal s-1, a 100 g de 
alumínio, inicialmente a 25 ºC. Qual deve ser o tempo máximo de operação da fonte calorífica 
antes que o metal sofra fusão (68 s)? 
Dados: Tf (Al)= 933 K; Ce (Al)= 900 J kg-1·K-1 
 
 
4) Uma barra de ferro de 500 g é retirada de um forno a 1300 °C. Sobre ela coloca-se uma 
barra de alumínio de 50 g, inicialmente a 30 °C. Considerando que todo o calor será trocado 
exclusivamente pelas duas barras, haverá fusão do alumínio (sim, pois Tf= 1084 ºC)? 
Dado: Ce (Fe)= 440 J kg-1·K-1 
 
 
5) Um laboratório dispõe de um forno à gás, cujo aproveitamento energético é da ordem de 
80 %. Sabendo que a queima de 1,0 g de gás fornece 5500 cal, calcule a massa de gás que 
deve ser queimada para aquecer 100 g de alumínio de 25 para 80 ºC (1,61 g). 
 
 
6) Em um calorímetro que contem 200 g de água a 20 °C é colocada uma amostra de 50 g 
de um metal a 95 °C. Após o equilíbrio térmico ser atingido, verifica-se temperatura final de 
22 °C. Desprezando-se o calor absorvido pelo calorímetro, determine o calor específico do 
metal (Ce= 0,109 cal g-1 ºC-1). 
 
 
7) Uma barra de cobre de 200 g, inicialmente em equilíbrio dentro de um forno, é colocada 
dentro de um recipiente de capacidade térmica 46 cal °C-1 que contém 200 g de água em 
equilíbrio térmico a 20 °C. Sabendo que a temperatura final de equilíbrio é de 25 °C, calcule 
a temperatura do forno (208,3 ºC). 
Dado: Ce (Cu)= 0,03 cal g-1 °C-1 
 
 
 
8) Coletores solares correspondem a uma das formas de aproveitar a energia solar para o 
aquecimento de água. Se um coletor, que tem 5 m² de área e apresenta eficiência de 50 %, 
ficar exposto ao sol durante 8 h, num local em que a intensidade média da energia solar nele 
incidente é de 250 W m-2, qual será o aumento de temperatura de 200 L contidos em seu 
reservatório (21,43 ºC)? 
Dados: d (H2O)= 1000 kg m-3; Ce (H2O)= 4200 J kg-1 °C-1; W= J s-1 
 
9) Um aquecedor, com rendimento de 90 %, dissipa 800 W de potência, a qual é utilizada 
totalmente para aquecer 1 kg de água. Considerando que a temperatura inicial da água é de 
20 ºC, quanto tempo deve funcionar o aquecedor para que a água atinja a temperatura de 
90 ºC (408,3 s). 
 
 
10) Um reator nuclear opera com eficiência de 33 %, produzindo 10³ MW de eletricidade. Ele 
está instalado às margens de um rio, cuja água remove o calor produzido e não utilizado. 
Qual deve ser a vazão mínima de água do rio, através do reator, para que a temperatura da 
água não suba mais do que 10 ºC (4,8x104 kg s-1)? 
Dados: 1 cal= 4,18 J, Ce (H2O)= 1 cal g-1 ºC-1 
 
 
11) A determinação da capacidade térmica de um calorímetro foi realizada da seguinte forma: 
100 g de água foram colocadas em seu interior. Após o equilíbrio térmico, verificou-se que a 
temperatura do conjunto era 20 ºC. Em seguida, adicionaram-se 200 g de água a 80º C. 
Após o novo equilíbrio térmico, a temperatura aferida foi de 50 ºC. Com base nos dados, 
determine a capacidade térmica do calorímetro (100 cal g-1). 
 
 
Abraços 
Caliari