Exercícios de Calorimetria

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Uma das consequências das trocas de calor, que ocorrem durante uma transformação química 
realizada em meio aquoso, é a variação de temperatura do sistema. Se o sistema receber calor, 
esse sofrerá um aumento de temperatura e, se ceder calor, terá queda de temperatura. 
Durante uma reação química realizada em meio aquoso, observa-se a variação da temperatura do 
sistema de 22 C para 28 C. 
1. É possível calcular a quantidade de calor trocada em um sistema por meio da relação 
matemática: Q m c T.Δ=   Essa relação é conhecida como a Equação Fundamental da Calorimetria e 
mostra que o calor trocado (Q) depende da massa (m), do calor específico (c) e da variação de 
temperatura do corpo ( T).Δ 
Sabendo que a massa da solução referida no texto é 100 g e considerando o calor específico como 
1cal g C,  a quantidade de calor trocada nesse processo é 
a) 60 calorias. b) 600 calorias. c) 2.200 calorias. d) 2.800 calorias. e) 5.000 calorias. 
Resposta: 
[B] 
Usando a expressão dada: 
( )Q m c T. Q 100 1 28 22 Q 600 calorias.Δ=    =   −  = 
 
2. Considere que um fogão forneça um fluxo constante de calor e que esse calor seja 
inteiramente transferido da chama ao que se deseja aquecer. O calor específico da água é 
1,00 cal (g C)  e o calor específico de determinado óleo é 0,45 cal (g C)  Para que 1.000 g de água, 
inicialmente a 20 C, atinja a temperatura de 100 C, é necessário aquecê-la por cinco minutos 
sobre a chama desse fogão. Se 200 g desse óleo for aquecido nesse fogão durante um minuto, a 
temperatura desse óleo será elevada em, aproximadamente, 
a) 120 C. b) 180 C. c) 140 C. d) 160 C. e) 100 C. 
Resposta:[B] 
Com os dados fornecidos é possível calcular a quantidade de calor sensível (Q) necessária para a 
elevação da temperatura da água. 
( )
água
água
água
Q m c T
Q 1000 g 1,00 cal (g C) 100 20 C
Q 80000 cal
Δ=  
=     − 
=
 
 
Sabendo o tempo em que ocorreu o aquecimento da água, podemos expressar a taxa de 
transferência de calor 
Q
Q
tΔ
 
= 
 
& 
 
Q 80000 cal
Q Q 160000 cal min
t 5 minΔ
= =  =& & 
 
Assim, para o óleo foi transferida a quantidade de calor equivalente a um minuto, portanto: 
óleo
óleo
Q
Q m c T T
m c
16000 cal
T T 177,8 C 180 C
200 g 0,45 cal g C
Δ Δ
Δ Δ
=    =

=  =   
 
 
 
 
 
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3. Anelise lava a sua garrafa térmica com água filtrada, à temperatura de 20 C. Coloca então, na 
garrafa, uma porção de 200 g de café que acabara de coar, a uma temperatura inicial 0 .θ 
Considerando-se a capacidade térmica da garrafa 100 cal C, o calor específico sensível do café 
1,0 cal g C e, após algum tempo, a temperatura de equilíbrio do sistema garrafa/café ter atingido 
60 C, pode-se afirmar que o valor de 0 ,θ em C, é 
a) 30 
b) 40 
c) 60 
d) 70 
e) 80 
Resposta: 
[E] 
Considerando o sistema garrafa-café termicamente isolado, têm-se: 
( ) ( )Δθ Δθ
θ θ θ
θ
café garrafa
café garrafa
0 0 0
0
Q Q 0
mc C 0
160
200(1)(60 ) 100(60 20) 0 120 2 40 0 
2
80 C.
+ =
+ =
− + − =  − + =  = 
= 
 
 
4. No início do século XX, Pierre Curie e colaboradores, em uma experiência para determinar 
características do recém-descoberto elemento químico rádio, colocaram uma pequena quantidade 
desse material em um calorímetro e verificaram que 1,30 grama de água líquida ia do ponto de 
congelamento ao ponto de ebulição em uma hora. 
 
A potência média liberada pelo rádio nesse período de tempo foi, aproximadamente, 
 
Note e adote: 
- Calor específico da água: 1cal (g C)  
- 1cal 4 J= 
- Temperatura de congelamento da água: 0 C 
- Temperatura de ebulição da água: 100 C 
- Considere que toda a energia emitida pelo rádio foi absorvida pela água e empregada 
exclusivamente para elevar sua temperatura. 
a) 0,06 W 
b) 0,10 W 
c) 0,14 W 
d) 0,18 W 
e) 0,22 W 
 
 
Resposta: 
 
[C] 
 
Q mc mc 1,3 4 100
 P t mc P P 0,14W.
Q P t t 3.600
Δθ Δθ
Δ Δθ
Δ Δ
 =  
 =  = =  =
=
 
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5. Um jovem, ao ser aprovado para estudar no IFCE, resolve fazer um churrasco e convidar seus 
amigos e familiares para um almoço. Ao colocar as latinhas de refrigerante no congelador, tem 
receio de que as mesmas congelem e por isso deseja estimar o tempo para que atinjam a 
temperatura desejada. 
O tempo para que 10 latinhas de 330 mL de refrigerante sofram uma variação na temperatura de 
25 C é, aproximadamente, 
Dados: 
- Fluxo de Calor total entre as latinhas de refrigerante e o congelador 150 cal min= 
- Densidade do refrigerante 1g mL= 
- Calor específico do refrigerante 1cal g C=   
a) 2h02min. 
b) 8h30min. 
c) 6h15min. 
d) 3h05min. 
e) 9h10min. 
Resposta:[E] 
Q Q mc 330 10 1 25
 t 550min t 9h e 10min.
t 150
Δθ
Φ Δ Δ
Δ Φ Φ
  
=  = = = =  = 
6. O gráfico a seguir representa a variação de temperatura T,Δ em função da quantidade de calor 
Q, transferidas a dois sistemas A e B, que apresentam a mesma massa cada um deles. 
 
De acordo com o gráfico, concluímos que a capacidade térmica do corpo A A(C ), em relação à 
capacidade térmica do corpo B B(C ), é 
a) duas vezes maior. 
b) quatro vezes maior. 
c) duas vezes menor. 
d) quatro vezes menor. 
Resposta:[C] 
Usando a expressão da capacidade térmica, temos: 
Q
C
TΔ
= 
Para o sistema A: 
A
A
A
Q 4000 cal
C 100 cal C
T 40 CΔ
= = = 

 
 
Para o sistema B: 
B
B
B
Q 4000 cal
C 200 cal C
T 20 CΔ
= = = 

 
 
Então, fazendo a razão entre as capacidades térmicas dos sistemas: 
A A B
A
B B
C C C100 cal C 1
C
C 200 cal C C 2 2

=  =  =

 
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7. Um corpo absorve calor de uma fonte a uma taxa constante de 30 cal min e sua temperatura 
(T) muda em função do tempo (t) de acordo com o gráfico a seguir. 
 
A capacidade térmica (ou calorífica), em cal C, desse corpo, no intervalo descrito pelo gráfico, é 
igual a 
a) 1 
b) 3 
c) 10 
d) 30 
Resposta:[D] 
Para t 30 min,Δ = temos: 
T 50 C 20 C 30 C
cal
Q 30 30 min 900 cal
min
Δ =  −  = 
=  =
 
Portanto: 
Q 900 cal
C
T 30 C
C 30 cal C
Δ
= =

 = 
 
8. As altas temperaturas de combustão e o atrito entre suas peças móveis são alguns dos fatores 
que provocam o aquecimento dos motores à combustão interna. Para evitar o superaquecimento e 
consequentes danos a esses motores, foram desenvolvidos os atuais sistemas de refrigeração, em 
que um fluido arrefecedor com propriedades especiais circula pelo interior do motor, absorvendo o 
calor que, ao passar pelo radiador, é transferido para a atmosfera. 
Qual propriedade o fluido arrefecedor deve possuir para cumprir seu objetivo com maior eficiência? 
a) Alto calor específico. 
b) Alto calor latente de fusão. 
c) Baixa condutividade térmica. 
d) Baixa temperatura de ebulição. 
e) Alto coeficiente de dilatação térmica. 
Resposta:[A] 
Da expressão do calor específico sensível: 
Q
Q m c .
mc
Δθ Δθ=  = 
 
O fluido arrefecedor deve receber calor e não sofrer sobreaquecimento. Para tal, de acordo com a 
expressão acima, o fluido deve ter alto calor específico.