Temperatura e Calor

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Você tem um copo com 255 gramas de água (aproximadamente 255 ml) à 
temperatura de 26 ºC e alguns cubos de gelo a -15 ºC. Quanto gelo, em gramas 
(uma casa decimal), você precisa colocar na água para obter uma temperatura 
final de 0 ºC com todo o gelo derretido? 
Dados: calor específico da água: 4190 J/kg.K; calor específico do gelo: 2100 J/kg.K; calor latente de fusão 
do gelo: 3.34x10^5J/kg. 
 
Com mudanças de estado físico: 
 
 
Q=quantidade de calor 
m=massa 
l=calor latente 
 
Sendo assim, temos: 
 
 
 
Precisa colocar 76g de gelo 
 
 
Uma chaleira de alumínio (calor específico =910 J/kg K) com massa igual a 0,2 kg 
e contendo 0,5 kg de água (calor específico molar = 4190 J/kg K) é colocada em 
fogão. Supondo que não haja nenhuma perda de calor para o ambiente, 
DETERMINE, em kJ, a quantidade de calor que deve ser trocada para elevar a 
temperatura de 20° C até 86,1 °C. 
 
Q(H₂O) = m . c . ΔT 
Q(H₂O) = 0,5 . 4190 . (86,1 - 20) 
Q(H₂O) = 0,5 . 4190 . 66,1 
Q(H₂O) = 138 479,5 J 
 
Q(Al) = 0,2 . 910 . ΔT 
Q(Al) = 0,2 . 910 . (86,1 - 20) 
Q(Al) = 0,2 . 910 . 66,1 
Q(Al) = 12 030,2 J 
 
Q(total) = Q(H₂O) + Q(Al) 
Q(total) = 138 479,5 + 12 030,2 
Q(total) = 150 509,7 J = 150,5097 kJ 
 
 
Um frasco de vidro com volume igual a 200 Cm³ a 20º C está cheio de mercúrio 
até a borda. Qual é a quantidade de mercúrio que transborda quando a 
temperatura do sistema se eleva até 100 graus Celsius? 
O coeficiente de dilatação linear do vidro é igual a 0,40 x 10^-5 K 
 
variação de temperatura em Celsius = variação de temperatura em Kelvin 
ΔC=ΔK 
cada elemento tem seu coeficiente de dilatação tabelado no caso do mercúrio é : 
gama= 
 
o do vidro : α= multiplicaremos por três já que a volumétrica é 
tridimensional e foi dado uma unidimensional: 
gama=3*α 
gama= 3*0,4 => 1,2 
 
o volume inicial quanto para o vidro e o mercúrio será de : 200cm³ 
cálculo: 
T1=20°C 
T2=100°C 
ΔT=100-20 ⇒ ΔT=80°C ou ΔT=80K 
Vo=200cm³ 
coeficiente volumétrico do mercúrio = 
coeficiente volumétrico do vidro= 
 
para o vidro: 
ΔV=Vo * gama do vidro*ΔT 
ΔV= 
ΔV= 
ΔV=19200 
ΔV=0,19cm³ 
 
para o mercúrio 
ΔV=Vo*gama do mercúrio*ΔT 
ΔV= 
ΔV=3600 
ΔV=288000 
ΔV=2,88cm³ 
 
calculando o volume transbordado 
ΔVmercurio - ΔVvidro 
2,88-0,19 
2,69cm³ ou aproximadamente 2,7cm³ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Uma caixa de isopor de condutividade térmica igual a 0,03 W/(m × K) usada para 
manter as bebidas frias possui área total (incluindo a tampa) igual a 0,8 m² , e a 
espessura de sua parede mede 0,04 m. A caixa está cheia de água, gelo e latas de 
refrigerante a 3,0 °C. Considerando que a parede externa esteja a 31,3°C e o calor 
de fusão do gelo igual a 334 x 103 J/kg. Qual é a taxa de fluxo de calor na caixa se 
a temperatura da parede externa é de 30 ° C? Quanto gelo derrete em um dia? 
 
 
 
 
Um agrimensor usa uma trena de aço que tem exatos 100 m de comprimento à 
temperatura de 20ºC. As marcas na trena, com precisão de milímetro, estão 
calibradas para esta temperatura. Num dia quente, a 37ºC, o agrimensor mede uma 
distância e obtém a leitura de 57,044 m. Qual é a medida exata da distância em 
metros com precisão de milímetros (ou seja, três casas decimais)? 
Dado: o coeficiente de dilatação linear do aço é de αAço=1.2×10−5K−1 
 
De acordo com a fórmula de dilatação linear: 
L = Lo · α · ΔT 
 
Onde: 
L = variação de comprimento 
L0 = comprimento inicial 
α = coeficiente de dilatação linear 
ΔT = variação de temperatura 
 
Sabemos que o coeficiente de dilatação linear do aço é de 1.2×10−5 
Então substituindo os valores dados: 
 
57,044 = L0 · 1.2×10−5· (37-20) 
L0 = 57,044/0,9998 
L0 = 57,055 m 
 
 
	Você tem um copo com 255 gramas de água (aproximadamente 255 ml) à temperatura de 26 ºC e alguns cubos de gelo a -15 ºC. Quanto gelo, em gramas (uma casa decimal), você precisa colocar na água para obter uma temperatura final de 0 ºC com todo o gelo d...
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	O coeficiente de dilatação linear do vidro é igual a 0,40 x 10^-5 K
	variação de temperatura em Celsius = variação de temperatura em Kelvin
	ΔC=ΔK
	cada elemento tem seu coeficiente de dilatação tabelado no caso do mercúrio é :
	gama=
	o do vidro : α= multiplicaremos por três já que a volumétrica é tridimensional e foi dado uma unidimensional:
	gama=3*α gama= 3*0,4 => 1,2
	o volume inicial quanto para o vidro e o mercúrio será de : 200cm³ cálculo: T1=20 C T2=100 C ΔT=100-20 ⇒ ΔT=80 C ou ΔT=80K Vo=200cm³ coeficiente volumétrico do mercúrio = coeficiente volumétrico do vidro=
	para o vidro: ΔV=Vo * gama do vidro*ΔT ΔV= ΔV= ΔV=19200 ΔV=0,19cm³
	para o mercúrio ΔV=Vo*gama do mercúrio*ΔT ΔV= ΔV=3600 ΔV=288000 ΔV=2,88cm³
	calculando o volume transbordado ΔVmercurio - ΔVvidro 2,88-0,19 2,69cm³ ou aproximadamente 2,7cm³
	Uma caixa de isopor de condutividade térmica igual a 0,03 W/(m × K) usada para manter as bebidas frias possui área total (incluindo a tampa) igual a 0,8 m² , e a espessura de sua parede mede 0,04 m. A caixa está cheia de água, gelo e latas de refriger...