03 Calorimetria

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Uma forma de gelo com água a 25 °C é colocada num freezer 
de uma geladeira para formar gelo. O freezer está no nível 
de congelamento mínimo, cuja temperatura corresponde a 
– 18°C. As etapas do processo de trocas de calor e de 
mudança de estado da substância água podem ser 
identificadas num gráfico da temperatura X quantidade de 
calor cedida. 
Qual dos gráficos a seguir mostra, corretamente (sem 
considerar a escala), as etapas de mudança de fase da água 
e de seu resfriamento para uma atmosfera? 
a) 
 
b) 
 
c) 
 
d) 
 
 
 
 
 
 
 
 
e) 
 
 
Um estudante de Física, a fim de analisar o comportamento 
térmico de uma substância, realizou um experimento em 
que forneceu calor a uma quantidade m de massa dessa 
substância, inicialmente na fase sólida. Após analisar os 
dados experimentais obtidos, ele traçou um gráfico, na 
figura abaixo, que mostra o comportamento da temperatura 
dessa substância em função da quantidade de calor que ela 
recebeu. 
 
 
 
Sabendo que o calor latente de fusão da substância 
analisada é igual a 20 cal/g ele calculou os valores da massa 
m e do calor específico na fase sólida. 
Ele obteve para esses valores, respectivamente, 
a) 20 g e 0,4 cal/g°C 
b) 20 g e 0,2 cal/g°C 
c) 40 g e 0,2 cal/g°C 
d) 40 g e 0,4 cal/g°C 
 
Quando um patinador desliza sobre o gelo, o seu 
deslizamento é facilitado, sendo o atrito diminuído, porque 
parte do gelo se transforma em água. Se o gelo se encontra 
a uma temperatura inferior a 0 °C isso ocorre porque 
a) o aumento da pressão sobre o gelo diminui a temperatura 
de fusão. 
b) a pressão sobre o gelo e a temperatura de fusão não se 
alteram. 
c) a diminuição da pressão sobre o gelo diminui a 
temperatura de fusão. 
d) o aumento da pressão sobre o gelo aumenta a 
temperatura de fusão. 
 
 
Pedrinho estava com muita sede e encheu um copo com 
água bem gelada. Antes de beber observou que o copo ficou 
todo “suado” por fora, ou seja, cheio de pequenas gotículas 
de água na superfície externa do copo. É correto afirmar que 
tal fenômeno é explicado: 
a) pela sublimação da água existente no copo. 
b) pela porosidade do copo que permitiu que parte da água 
gelada passasse para o lado de fora do copo. 
c) pela vaporização da água do copo para fora do copo. 
d) pelas correntes de convecção formada em função do 
aquecimento da água gelada pelo meio ambiente. 
e) pela condensação dos vapores de água da atmosfera em 
contato com o copo gelado. 
 
 
Em um dia muito quente, em que a temperatura ambiente 
era de 30 °C Sr. Aldemir pegou um copo com volume de 
194 cm³ de suco à temperatura ambiente e mergulhou nele 
dois cubos de gelo de massa 15 g cada. O gelo estava a – 4°C 
e fundiu-se por completo. Supondo que o suco tem o mesmo 
calor específico e densidade que a água e que a troca de 
calor ocorra somente entre o gelo e suco, qual a 
temperatura final do suco do Sr. Aldemir? 
Dados: 
cágua = 1 cal/g°C ; cgelo = 0,5 cal/g°C e Lgelo = 80 cal/g 
a) 0 °C 
b) 2 °C 
c) 12 °C 
d) 15 °C 
e) 26 °C 
 
Num dia em que a temperatura ambiente é de 37 °C uma 
pessoa, com essa mesma temperatura corporal, repousa à 
sombra. Para regular sua temperatura corporal e mantê-la 
constante, a pessoa libera calor através da evaporação do 
suor. Considere que a potência necessária para manter seu 
metabolismo é 120 W e que, nessas condições, 20% dessa 
energia é dissipada pelo suor, cujo calor de vaporização é 
igual ao da água (540 cal/g). Utilize 1 cal igual a 4 J. 
Após duas horas nessa situação, que quantidade de água 
essa pessoa deve ingerir para repor a perda pela 
transpiração? 
a) 0,08 g 
b) 0,44 g 
c) 1,30 g 
d) 1,80 g 
e) 80,0 g 
 
 
Um painel coletor de energia solar para aquecimento 
residencial de água, com 60% de eficiência, tem superfície 
coletora com área útil de 20 m² A água circula em tubos 
fixados sob a superfície coletora. Suponha que a intensidade 
da energia solar incidente seja de 2,0 x 10³ W/m² e que a 
vazão de suprimento de água aquecida seja de 6,0 litros por 
minuto. 
Assinale a opção que indica aproximadamente a variação da 
temperatura da água. 
Dados: 
cágua = 1,0 cal/g°C e 1 cal = 4,2 J 
a) 12,2 °C 
b) 22,7 °C 
c) 37,3 °C 
d) 45,6 °C 
e) 57,1 °C 
 
 
Um sistema de aquecimento elétrico residencial, de 
potência nominal P precisa de 10 minutos para elevar a 
temperatura de um volume de água de 0,02 m³ de 20 °C para 
50 °C Considerando que o calor específico da água é de 
1 cal/g°C podemos afirmar que a potência do aquecedor, em 
W, é de aproximadamente: 
Considere a densidade da água igual a 1000 kg/m³ e que 
1 cal = 4,2 J. 
a) 1250 
b) 5500 
c) 4200 
d) 6500 
e) 3900 
 
 
Um aprendiz de cozinheiro colocou 1,0 litro de água em 
temperatura ambiente (25 °C) numa panela sem tampa e a 
deixou aquecendo em um fogão elétrico, sobre uma boca de 
potência de 2000 W. 
Considerando-se que toda a energia fornecida pela boca é 
absorvida pela água, qual o tempo mínimo aproximado em 
que toda a água evapora? 
Dados: 
calor latente de vaporização da água = 2256 kJ/kg 
calor específico da água = 4,2 kJ/kg°C 
densidade da água = 1000 kg/m³ 
a) 18,2 min 
b) 21,4 min 
c) 36,0 min 
d) 42,7 min 
e) 53,8 min 
 
 
 
 
Um médico residente em Vitória, no Espírito Santo, quer 
aplicar num paciente compressas de um gel que funciona à 
temperatura de 15°C. O médico possui um recipiente com 
meio litro de água à temperatura ambiente (25 °C) e 
necessita abaixar essa temperatura para 15 °C. O médico 
pensa em misturar certa massa de gelo na água alcançar seu 
objetivo e possui esferas de gelo de 5 g cada. Sabe que o 
calor específico do gelo vale 0,5 cal/g°C da água vale 
1 cal/g°C e que o calor de fusão do gelo é de 80 cal/g. 
Considere a densidade da água igual a 1 kg/L. 
Se o gelo está inicialmente a -10 °C, o número de esferas de 
gelo de que necessitará para atingir seu objetivo será de, 
aproximadamente: 
a) 10 
b) 13 
c) 26 
d) 50 
 
 
 
 
 
01. A 05. D 09. B 
02. D 06. E 10. A 
03. A 07. E 
04. E 08. C