Lista 3 Calorimetria

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Aula 3 - Calor sensível, capacidade térmica e calor específico 
 
Tipler (6ª edição) – Capítulo 18: Calor e a Primeira Lei da Termodinâmica 
 
1. (Tipler – Cap. 18 – ex. 34 – pág 659 – 5 ed.) O calor específico de um certo metal pode ser determinado medindo-
se a variação de temperatura que ocorre quando uma amostra de metal é aquecida e então colocada num 
recipiente isolado, feito do mesmo material e contendo água. Considere que a amostra de metal tem uma massa 
de 100 g e esteja inicialmente a 100o C. O recipiente possui 200 g de massa e contém 500 g de água a uma 
temperatura inicial de 20o C. A temperatura final é de 21,4o C. Qual o calor específico do metal? (0,386 kJ/Kg.K) 
 
2. (Tipler – Cap. 18 – ex. 33 – pág 659 – 5 ed.) Uma amostra de 200 g de chumbo é aquecida a 90o C e depositada em 
um calorímetro contendo 500 g de água, inicialmente a 20o C. Desprezando a capacidade calorífica do recipiente 
do calorímetro, estime a temperatura final do chumbo e da água. (20,8o C) 
 
 
 
Sears (12 edição) – Capítulo 17: Temperatura e Calor 
 
3. (Sears – Cap. 17 – ex. 17.34 – pág. 209 – 12 ed.) Para se manter acordado em seus estudos durante uma noite 
inteira, um estudante faz uma xícara de café colocando inicialmente um aquecedor elétrico de 200 W em 0,320 
kg de água. (a) Qual é o calor transferido para água para elevar sua temperatura de 20o C para 80o C? (b) Quanto 
tempo é necessário? Suponha que toda a potência do aquecedor seja transformada em calor para aquecer a água. 
((a) 80,448 kJ (b) 402 s) 
 
4. (Sears – Cap. 17 – ex.17.35 – pág. 209 – 12 ed.) Você precisa descobrir o calor específico de uma amostra de metal. 
Você pesa a amostra e descobre que seu peso é 28,4 N. Você acrescenta, cuidadosamente, 1,25. 104 J á amostra 
e descobre que sua temperatura sobe 18o C. Qual é o calor específico da amostra? (244 J/kg. K) 
 
5. (Sears – Cap. 17 – ex.17.38 – pág. 209 – 12 ed.) Um trabalhador pintando o topo de uma antena a uma altura de 
225 m deixa cair acidentalmente uma garrafa com 1,0 L de água da sua mochila. A garrafa é amortecida por 
arbustos e atinge o solo sem se quebrar. Supondo que a água absorva uma quantidade de calor igual ao módulo 
da variação da energia potencial, qual é o aumento da temperatura da água? (0,528o C) 
 
Tipler (6ª edição) – Capítulo 18: Calor e a Primeira Lei da Termodinâmica (Mudança de fase e calor latente) 
6. (Tipler – Cap. 18 – exemplo. 3 – pág. 604 – 6 ed. ou exemplo 18.3 – pág 631– 5 ed.) Quanto calor é necessário para 
transformar 1,5 kg de gelo, a – 20oC e a 1,0 atm, em vapor? (4,6 MJ) 
 
 
Sears (12 edição) – Capítulo 17: Temperatura e Calor (Mudança de fase e calor latente) 
 
7. (Sears – Cap. 17 – ex. 17.49 – pág. 210 – 12 ed.) Qual é o calor total necessário para converter 12 g de gelo a – 10o 
C até se transformar em vapor d’água a 100o C. Dê a resposta em joules e em calorias. (3,66.104 J; 8,52.103 cal) 
 
8. (Sears – Cap. 17 – ex. 17.59 – pág. 211 – 12 ed.) Um recipiente isolado com massa desprezível contém 0,25 kg de 
água a uma temperatura de 75o C. Quantos quilogramas de gelo a uma temperatura de – 20o C devem ser 
colocados na água para que a temperatura final do sistema seja igual a 30o C? (m = 0, 0940 kg) 
 
 
9. (Sears – Cap. 17 – ex. 17.62 – pág. 211 – 12 ed.) Um calorímetro de cobre com massa igual a 0,100 kg contém 
0,160 kg de água e 0,018 kg de gelo em equilíbrio térmico na pressão atmosférica. Se um bloco de chumbo de 
0,750 kg a uma temperatura de 255o C for colocado no recipiente, qual será a temperatura de equilíbrio? Suponha 
que não ocorra nenhuma perda de calor para o ambiente. (T = 21,4 o C) 
 
Tipler (6ª edição) – Capítulo 18 
 
 
Sears (12 edição) – Capítulo 17