FUNDAMENTOS DE TERMO

Prévia do material em texto

1. Ao introduzirmos um pedaço de gelo e um copo contendo água, observa-se que, decorrido algum tempo, um dos seguintes resultados se verifica: (1) nenhuma parte do gelo se funde; (2) todo gelo se funde; (3) parte do gelo se funde; (4) parte da água se solidifica; (5) toda a água se solidifica. O resultado final vai depender das massas e das temperaturas iniciais da água e do gelo. Para exemplificar esse fenômeno, são introduzidas 6g de gelo a -26°C em um recipiente contendo 70g de água à temperatura de 15°C. O calor específico da água é 1,0 cal/g°C e o do gelo é 0,5 cal/g°C. O calor latente de fusão do gelo vale 80cal/g. Desprezam-se a capacidade térmica do recipiente e as trocas de calor com o ambiente externo. Qual é a temperatura de equilíbrio da mistura?
A. -3,5°C
B. 0
C. 2,5°C
D. 6,5°C
E. 8,5°C
2. Um fio de cobre tem massa m = 150 g e calor específico c = 0,095 cal / g ° C. Determinar o calor para aquecê-lo de 10 ° C até 150 ° C.
Q = m c (θf - θi)
A. 1995 cal
B. 2000 cal
C. 150 cal
D. 2800 cal
E. 80 cal
3. Um bloco de ferro de massa 150 g inicialmente à 30 ° C é esfriado até atingir a temperatura de 10 ° C. Determinar o calor cedido pelo bloco. (c Fe = 0,114 cal / g ° C).
A. 500 cal
B. 342 cal
C. 150 cal
D. 1500 cal
E. 480 cal
4. Um recipiente de capacidade térmica desprezível contém 100 g de água à 20 ° C. Introduz-se no recipiente 139,8 g de ferro à 100 ° C. A temperatura de equilíbrio é 31 ° C. Determinar o calor específico do ferro.
Q = m c (θf - θi) cágua = 1 cal/g.ºC
A. 0,10 cal/g.°C
B. 0,20 cal/g.°C
C. 0,30 cal/g.°C
D. 0,114 cal/g.°C
E. 0,85 cal/g.°C
5. Um calorímetro de capacidade térmica C = 10 cal / ° C contém 200 g de água à temperatura de 30 °C. Adicionam-se ao calorímetro 400 g de água à 50 °C. Determinar a temperatura de equilíbrio.
Q= m c (θf -θi ) cágua = 1 cal/g.ºC
A. 50°C
B. 60°C
C. 38°C
D. 25°C
E. 43,12°C
6. Um pedaço de gelo de massa m = 400g à temperatura de -15 º C é aquecido lentamente, se funde e transforma-se em água líquida, a qual continua a ser aquecida, vaporiza-se e o vapor atinge 120 º C. O calor total fornecido na operação, vale:
Dados: Calor latente de fusão do gelo Lf = 80 cal/g
Calor da vaporização da água Lv = 540 cal/g
Calor específico da água c = 1 cal/g.ºC
Calor específico do gelo c = 0,5 cal/g.ºC
Calor específico do vapor c = 0,50 cal/g.ºC 
Fórmulas: Q = m c (T 2 – T1) e Q = m L
A. 216 kcal
B. 32 kcal
C. 256 kcal
D. 250 kcal
E. 295 kcal
7. Um calorímetro contém 40 g de água à temperatura de 20 ° C. Despejam-se no calorímetro 80 g de água à temperatura de 40 ° C. A temperatura de equilíbrio é 28 ° C Determinar a capacidade térmica do calorímetro.
Q = m c (θf - θi) C = m c cágua = 1 cal/g.ºC
A. 80 cal/°C
B. 60 cal/°C
C. 100 cal/°C
D. 10 cal/°C
E. 200 cal/°C
8. Um calorímetro de aço inoxidável tem massa igual a 400 g e contém 900 g de mercúrio à temperatura de 20 °C. Introduz-se no calorímetro um corpo de alumínio com massa de a 7,12 g à temperatura de 98 °C. O equilíbrio térmico do sistema se estabelece a 21,6 ° C. Não há troca de calor com o ambiente. O calor específico do mercúrio é 0,033 cal / g ° C, o do inox é metade daquele do alumínio. Determinar os calores específicos do alumínio e do inox.
Q= m c (θf -θi)
A. cAl =0,312 cal/g.ºC e cinox= 0,206cal/g.ºC	
B. cAl =0,512 cal/g.ºC e cinox= 0,806cal/g.ºC	
C. cAl =0,112 cal/g.ºC e cinox= 0,086cal/g.ºC	
D. cAl =0,212 cal/g.ºC e cinox= 0,106cal/g.ºC	
E. cAl =0,6 cal/g.ºC e cinox= 0,9 cal/g.ºC
9. Uma mistura de álcool de calor específico 0,602 cal/g.ºC com óleo de calor específico 0,440 cal/g.ºC tem massa 500 g. A mistura é obtida a 30 º C por adição de álcool a 40°C e óleo a 20 º C. A massa de óleo e a massa de álcool da composição são, respectivamente:
Q=m c (T2 - T1)
A. málcool= 211 g e móleo = 289 g	
B. málcool= 200 g e móleo = 300 g	
C. málcool= 300 g e móleo = 200 g	
D. málcool= 100 g e móleo = 400 g
E. málcool= 250 g e móleo = 250 g
10. Um corpo homogêneo com massa igual a 10 g é constituído por uma substância X que tem calor específico igual a 0,12 cal/g.ºC no estado sólido e 0,22 cal/g,ºC no estado líquido. A temperatura de fusão da substância X é 40 º C. Aquele corpo, na temperatura de 30°C, é introduzido em um calorímetro com capacidade térmica igual a 20 cal/°C e 30 g de um líquido Y a 60°C, e com calor específico igual a 0,90 cal/g.ºC. O equilíbrio térmico do sistema é atingido a 50 º C sem que o líquido solidifique. Admitem-se trocas de calor exclusivamente entre os corpos mencionados. Determinar o calor de fusão L da substância X.
Q = m c (T2 - T1) = C (T2 - T1) Q = m L
A. L= 52 cal/g
B. L= 43,6 cal/g	
C. L= 70 cal/g	
D. L= 32 cal/g	
E. L= 20 cal/g
11. Uma testemunha de platina, de massa 60 g, é mantida em forno durante tempo suficiente para garantir o equilíbrio térmico; em seguida, ela é introduzida em um calorímetro cuja capacidade calorífica global é C=300 cal/°C. A temperatura do calorímetro se eleva de 20°C para 23°C. O calor específico da platina é 0,032 cal/g°C. Determinar a temperatura do forno.
Q=m c (T2-T1) = C (T2-T1)
A. 400°C	
B. 491,75°C
C. 500°C	
D. 340°C	
E. 250°C
12. Um corpo de gás perfeito com n mols, sofre a transformação exibida no diagrama anexo. O calor, o trabalho e a variação da energia interna do gás na transformação AB, valem respectivamente: 
A. QAB = -25 atm.litro , TAB= 0 atm.litro , UAB = 25 atm.litro 	
B. QAB = -200 atm.litro , TAB= 0 atm.litro , UAB = -250 atm.litro 	
C. QAB = 45 atm.litro , TAB= 0 atm.litro , UAB = -45 atm.litro 
D. QAB = -24 atm.litro , TAB= 0 atm.litro , UAB = - 24 atm.litro	
E. QAB = 37 atm.litro , TAB= 0 atm.litro , UAB = 93 atm.litro
13. Um corpo de gás perfeito com n mols, sofre a transformação isotérmica exibida no diagrama anexo. O calor, o trabalho e a variação da energia interna do gás na transformação AB, valem respectivamente: 
A. QAB = 10 atm.litro , TAB= 10 atm.litro , UAB = 0
B. QAB = 19,78 atm.litro , TAB= 19,78 atm.litro , UAB = 0	
C. QAB = 12,6 atm.litro , TAB= 16,12 atm.litro , UAB = 0
D. QAB = 4 atm.litro , TAB= 93 atm.litro , UAB = UAB = 0	
E. QAB = 26,8 atm.litro , TAB= -26,8 atm.litro , UAB = 0
14. Um corpo de gás perfeito com n mols, sofre a transformação adiabática exibida no diagrama anexo. A pressão Pa e a temperatura Ta na transformação AB, valem respectivamente: 
	
A. PA = 5,04 atm e TA = 1 008 K 
B. PA = 10 atm e TA = 1 000 K	
C. PA = 12,5 atm e TA = 800 K	
D. PA = 20,2 atm e TA = 600 K
E. PA=38 atm e TA = 900 K
15. Um corpo de gás perfeito com n mols, sofre a transformação adiabática exibida no diagrama anexo. A pressão Pa e a temperatura Ta na transformação AB, valem respectivamente: 
A. Q AB =0 atm.litro , T AB = 8,5 atm.litro , U AB = - 8,5 atm.litro
B. Q AB =0 atm.litro , T AB = 24 atm.litro , U AB = 24 atm.litro	
C. Q AB =0 atm.litro , T AB = 14,8 atm.litro , U AB = - 14,8 atm.litro	
D. Q AB =0 atm.litro , T AB = 12,5 atm.litro , U AB = - 12,5 atm.litro	
E. Q AB =0 atm.litro , T AB = 9,12 atm.litro , U AB = - 9, 12 atm.litro