CALORIMETRIA EXERCÍCIOS RESOLVIDOS

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 01. O gráfico representa a variação da temperatura em função do tempo de um corpo sólido, com 
massa de 500 g, ao ser aquecido por uma fonte que libera 200 cal/min. 
 
Determine: 
a) a capacidade térmica do corpo; 
b) o calor específico da substância que constitui o corpo. 
 
 
 
02. Quinhentos gramas de um líquido recebem 2 000 cal de calor de uma fonte quente. 
Sabendo-se que a temperatura do líquido sofre um aumento de 50 ºC, determine: 
 
a) a capacidade térmica do líquido; 
b) o calor específico do líquido. 
 
 
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03. Considere dois sistemas: o primeiro é constituído por 550 g de água na fase líquida e o 
segundo, por 1000 g de água na fase sólida. Utilize a tabela 2.1 e responda: 
a) Qual deles possui maior capacidade térmica? 
b) Em qual deles o calor específico da substância é maior? 
 
 
 
 
 
04.José deixou duas barras, uma de ferro e outra de cobre, de massas iguais, em cima de uma 
mesa sob o sol durante três horas. Utilize a tabela, responda e justifique as questões a seguir: 
a) Qual delas recebeu maior quantidade de calor? 
b) Qual das barras possui maior capacidade térmica? 
c) Após as três horas, qual delas apresenta a maior temperatura? 
 
 
 
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05. Sabendo-se que 1,0 cal é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1,0 g 
de água de 14,5 ºC para 15,5 ºC, ou seja, em 1,0 ºC, qual é a quantidade de calor, em cal, 
necessária para elevar a temperatura de 100 g de água em 10 ºC? 
 
06. Imagine que você dispõe dos seguintes materiais: água (c = 1,0 cal/g · ºC), óleo de soja, 
recipiente, termômetro com escala de – 10ºC até 110ºC, relógio e uma fonte térmica de potência 
constante (fogão a gás). Descreva uma sequência de procedimentos que permita determinar o 
calor específico do óleo de soja. 
 
 
 
 
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07. (UFRN) Um forno de micro-ondas fornece uma potência de 100 cal/s. Calcule quanto tempo 
ele deve funcionar para aquecer 200 cm3 de água, que está inicialmente a 285 K, até a 
temperatura de 315 K. Considere que toda a energia fornecida pelo forno é usada para o 
aquecimento da água. Dados: Calor específico da água = 1,0 cal/g · K; densidade da água = 1,0 
g/cm3 
. 
 
 
 
08. Utilizando a tabela 2.2, determine quantos gramas de gás natural serão necessários para 
elevar a temperatura de 2,0 kg de água, que estão inicialmente a 20 ºC, até a temperatura de 
ebulição. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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09. A fonte de calor utilizada por um pesquisador libera 100 ca l/s. Ele usa essa fonte para aquecer 
200 g de um líquido, inicialmente a 10 ºC. Anotando as temperaturas atingidas pelo líquido ao longo 
do tempo, ele constrói o gráfico a seguir. Considere que todo calor liberado pela fonte é absorvido 
pelo líquido. 
 
a) Qual é a capacidade térmica do líquido? 
b) Se a massa de líquido é 200 g, qual é o seu calor específico? 
 
 
 
 
 
10. Suponha que em um restaurante o prato do dia seja arroz, feijão, carne e batata frita. Faça uma 
estimativa de quantos gramas de cada um desses alimentos o prato tem e, com base na tabela 
calcule a quantidade de calorias correspondente a esse almoço. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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11. O gráfico representa a quantidade de calor absorvida por dois corpos, A e 8, de massas 
iguais, em função da temperatura. 
Qual dos dois corpos, A ou B, possui maior calor específico? Justifique. 
 
 
 
 
 
12. (UFRJ) Um estudante de Física fornece calor a um certo corpo, inicialmente à temperatura de 
10 ºC. Ele constrói o gráfico indicado abaixo, onde, no eixo vertical, registra as quantidades de calor 
cedidas ao corpo, enquanto, no eixo horizontal, vai registrando a temperatura do corpo. 
Consideremos agora um outro corpo, com o dobro da massa do primeiro, feito da mesma 
substância e também inicialmente a 10 ºC. Com base no gráfico, podemos dizer que, fornecendo 
uma quantidade de calor igual a 120 calorias a esse outro corpo, sua temperatura final será: 
 
a) 18 ºC. c) 40 ºC. e) 25 ºC. 
b) 20 ºC. d) 30 ºC. 
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13. Resfriam-se 20 g de vapor de água a 120 ºC, sob pressão normal (1 atm), até que esse vapor 
se transforme em 20 g de gelo a - 10 ºC. Usando os dados determine a quantidade de calor total 
liberada e trace o gráfico correspondente à curva de resfriamento, com valores numéricos. 
 
 
 
 
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14. Queimaduras de vapor de água são terríveis. Deve-se ter muito cuidado ao manipular panelas 
ou outros recipientes dos quais esteja escapando vapor de água. Mesmo com a água já a 100 ºC, 
necessita-se de 540 cal para vaporizar cada grama de água. Portanto, se o vapor acidentalmente 
atingir nossa pele, para cada grama de vapor que condensa há a liberação de 540 cal. Como 
essa liberação é praticamente instantânea, elas podem provocar danos maiores do que se a pele 
tivesse encostado em um ferro em brasa. 
a) Se 3 g de vapor se condensam em 0,1 s, qual é o fluxo de calor, em J/s (watts}? (Considere 1 
cal = 4,2 J.) 
b) O ferro, aquecido ao rubro, irradia cerca de 6 · 104 W/m2. Uma chapa de ferro foi aquecida até 
esse ponto. A potência calculada no item anterior corresponde à 
potência irradiada por qual área dessa chapa? 
 
 
 
15.O gráfico refere-se à transformação de 20 g de uma substância pura que se encontra 
inicialmente no estado sólido. Com base no gráfico, determine: 
a) as temperaturas de fusão e vaporização dessa substância; 
 
b) o estado físico em que se encontra a substância a 0ºC a 20 ºC e a 40 ºC· 
 
c) o calor latente de fusão e o de vaporização; 
 
d) o calor específico no estado sólido e no estado líquido. 
 
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16. (Unicamp-SP, adaptado) Em um dia quente, um atleta corre dissipando 750 W durante 30 min. 
Suponha que ele só transfira essa energia para o meio externo através da evaporação do suor e 
que todo seu suor seja aproveitado para sua refrigeração. Adote L = 2 500 J/g para o calor latente 
de evaporação da água na temperatura ambiente. 
a) Qual é a taxa de perda de água do atleta em kg/min? 
b) Quantos litros de água ele perde nos 30 min de 
corrida? 
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17. Numa festa, com a intenção de refrigerar rapidamente as bebidas, um rapaz as coloca imersas 
em 3 kg de gelo. A temperatura inicial do gelo é - 10 ºC. Após algum tempo esse rapaz é advertido 
para colocar mais gelo, pois as bebidas estão agora imersas numa mistura de 20% de gelo e 80% 
de água (em massa). 
Considere o calor específico do gelo 0,5 cal/g ºCe o calor latente de fusão 80 cal/g. 
a) Qual foi a quantidade de calor recebida pelo gelo até atingir 0 ºC, mas sem começar a fusão? 
b) Qual foi a massa de gelo que se fundiu? 
c) Qual foi a quantidade de calor absorvida pelo gelo nesse último processo? 
d) Considerando que as trocas de calor ocorram somente entre o gelo e as bebidas, qual foi a 
quantidade de calor que delas foi retirada? 
 
 
 
 
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19. Para preparar uma receita, um cozinheiro precisade 4 litros de água a 40 ºC, aproximadamente. 
Como ele não dispõe de um termômetro, resolve improvisar. Ele mistura água do filtro, que avalia 
estar a 20 ºC, com água em ebulição a 100 ºC. Para obter o desejado, quantos litros de cada ele 
deve misturar? Considere que 1 litro de água corresponde a 1 000 g. 
 
 
 
 
20.Em um dia muito quente, uma pessoa pretende tomar um copo de água bem gelada. Para isso, 
coloca num recipiente termicamente isolado (calorímetro), de capacidade térmica desprezível, 1 
000 g de água a 15 ºC e 20 g de gelo a -5 ºC. Qual é a temperatura de equilíbrio térmico desse 
sistema? 
 
 
 
 
 
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21. Colocam-se 80 g de gelo a 0 ºC em 100 g de água a 20 ºC. Admitindo o sistema isolado 
termicamente, determine: 
a) a temperatura final da mistura; 
b) a massa de água líquida após o equilíbrio térmico. 
(Dados: LF(gelo) = 80 cal/g e Cagua = 1,0 cal/g · ºC.) 
 
 
22. Um calorímetro de capacidade térmica desprezível contém 400 g de água (c = 1,0 cal/g · ºC) 
a 10 ºC. Coloca-se no calorímetro uma peça de ferro (c = 0,10 cal/g · ºC), de 1000 g, a 200 ºC. 
Determine a temperatura de equilíbrio do conjunto (água + ferro). 
 
 
 
 
 
 
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22. Uma pessoa coloca num recipiente termicamente isolado, e de capacidade térmica desprezível, 
1000 g de água a 15 ºC e 200 g de gelo a -6 ºC. O diagrama abaixo ilustra o comportamento da 
temperatura do gelo (I) e da água (lI) em função do módulo da quantidade de calor trocada. A água 
sofre um resfriamento, e o gelo, um aquecimento até 0 ºC. Dados: Cágua = 1,0 cal/g · ºC; 
Cgelo = 0,50 cal/g · ºC; LF = 80 ca l/g. Determine as massas de gelo de água a 0 ºC. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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23.(Uece) Este gráfico representa a quantidade de calor absorvida por dois corpos M e N, de 
massas iguais, em função da temperatura. 
 
 
 
A razão entre os calores específicos de M e N é: 
a) 0,5. 
b) 1,0. 
c) 2,5. 
d) 2,0. 
e) 4,0. 
 
24. (PUC-RS) Algumas grandezas físicas são propriedades dos corpos, e outras são propriedades 
das substâncias que os constituem. A grandeza física que é propriedade de um corpo é: 
 
a) o índice de refração. 
b) o calor específico. 
c) a massa específica. 
d) a capacidade térmica. 
e) a resistividade elétrica. 
 
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25.(.(Furg-RS) Em nutrição utiliza-se o termo caloria para quantificar o valor energético dos 
alimentos; no entanto, esse termo corresponde a 1000 vezes o valor da unidade caloria utilizada 
em Física, em unidades do Sistema Internacional. Uma dieta ideal recomendada corresponde ao 
consumo de alimentos que totalize 2 500 calorias por dia. Com essa quantidade de energia 
consumida, podemos elevar por 1 grau Celsius uma massa de água de: 
a) 2 500 g. 
b) 2 500 kg. 
c) 2 500 toneladas. 
d) 4180 g. 
e) 4180 kg. 
 
 
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