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Calorimetria - Exercício

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Calorimetria Física – Exercício
Um professor de Física, ao final de seu dia de trabalho, resolve preparar um banho de banheira e deseja que sua água esteja exatamente a 38 0C. Entretanto, ele se descuida e verifica que a temperatura da água atingiu 42 0C. Para solucionar o problema, o professor resolve adicionar água da torneira, que está a 18 0C. Considerando que há, na banheira, 60 litros de água, e que haja trocas de calor apenas entre a água quente e a água fria, qual será o volume de água, em litros, que ele deverá acrescentar na banheira para atingir a temperatura desejada?
a) 12
b) 20
c) 18
d) 16
e) 6

Qual a quantidade de calor que devemos fornecer a 200g de gelo a – 20° C para transformar em água a 50°C? (Considere: Cgelo = 0,5 cal/(g.0C); Cágua = 1 cal/(g.0C); Lfusão = 80 cal/g)
a) 28 Kcal.
b) 26 Kcal.
c) 16 Kcal.
d) 12 Kcal.
e) 18 Kcal.

Nas engenharias metalúrgica, mecânica e de materiais, o processo de têmpera é muito utilizado para conferir dureza aos materiais. Esse processo consiste em submeter o material a um resfriamento brusco após aquecê-lo acima de determinadas temperaturas. Isso causa o surgimento de tensões residuais internas, provocando um aumento da dureza e resistência do material.
Nos laboratórios da Universidade Presbiteriana Mackenzie um aluno deseja realizar a têmpera de uma barra de ferro, cuja massa vale 1000 g. A peça é então colocada em um forno de recozimento durante o tempo suficiente para que ocorra o equilíbrio térmico. Em seguida é retirada e rapidamente imersa em um tanque com 10.000g de óleo, cujo calor específico sensível vale 0,40 cal/g°C. Sabendo-se que o calor específico sensível do ferro tem valor aproximado de 0,11 cal/g°C, e que a temperatura do óleo muda de 28°C para 38°C, a temperatura do forno no momento em que a barra é retirada vale aproximadamente, em °C
a) 100
b) 200
c) 300
d) 400
e) 500

Um chuveiro domiciliar, que desenvolve potência de 5.200 W, quando instalado em uma diferença de potencial de 220 V, tem toda a energia dissipada por seu resistor transferida para a porção de água que por ele passa. Em um dia em que a temperatura ambiente vale 20°C e, supondo-se que pelo chuveiro passem 52 gramas de água por segundo, pode-se afirmar corretamente que a temperatura com que a água sai do chuveiro vale em °C
a) 52
b) 50
c) 45
d) 40
e) 30

Anelise lava a sua garrafa térmica com água filtrada, a temperatura de 20 °C. Coloca então, na garrafa, uma porção de 200g de café que acabara de coar, a uma temperatura inicial θ0. 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 atingindo 60°C, pode-se afirmar que o valor de θ0, em °C, é:
a) 30.
b) 40.
c) 60.
d) 70.
e) 80.

O aproveitamento da luz solar como fonte de energia renovável tem aumentado significativamente nos últimos anos. Uma das aplicações é o aquecimento de água (ρágua = 1kg/L) para uso residencial. Em um local, a intensidade da radiação solar efetivamente captada por um painel solar com área de 1 m2 é de 0,03 kW/m2. O valor do calor específico da água é igual 4,2 kJ/(kg °C). Nessa situação, em quanto tempo é possível aquecer 1 litro de água de 20 °C até 70 °C?
a) 490 s.
b) 2.800 s.
c) 6.300 s.
d) 7.000 s.
e) 9.800 s.

A figura a seguir mostra a curva de aquecimento de uma amostra de 200g de uma substância hipotética, inicialmente a 15 °C, no estado sólido, em função da quantidade de calor que esta recebe.
Determine o valor aproximado do calor latente de vaporização da substância, em cal/g.
a) 10.
b) 20.
c) 30.
d) 40.

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) 0,08g.
b) 0,44g.
c) 1,30g.
d) 1,80g.
e) 80,0g.

A Terra é cercada pelo vácuo espacial e, assim, ela só perde energia ao irradiá-la para o espaço. O aquecimento global que se verifica hoje decorre de pequeno desequilíbrio energético, de cerca de 0,3%, entre a energia que a Terra recebe do Sol e a energia irradiada a cada segundo, algo em torno de 1 W/m2. Isso significa que a Terra acumula, anualmente, cerca de 1,6 × 1022 J. Considere que a energia necessária para transformar 1 kg de gelo a 0°C em água líquida seja igual a 3,2 × 105 J. Se toda a energia acumulada anualmente fosse usada para derreter o gelo nos polos (a 0 °C), a quantidade de gelo derretida anualmente, em trilhões de toneladas, estaria entre:
a) 20 e 40.
b) 40 e 60.
c) 60 e 80.
d) 80 e 100.
e) 100 e 120.

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Calorimetria 
Física – Exercício 
 
 
Questão 01 (UPF 2018) Um professor de Física, ao final 
de seu dia de trabalho, resolve preparar um banho de 
banheira e deseja que sua água esteja exatamente a 38 
0C. Entretanto, ele se descuida e verifica que a 
temperatura da água atingiu 42 0C. Para solucionar o 
problema, o professor resolve adicionar água da 
torneira, que está a 18 0C. Considerando que há, na 
banheira, 60 litros de água, e que haja trocas de calor 
apenas entre a água quente e a água fria, qual será o 
volume de água, em litros, que ele deverá acrescentar 
na banheira para atingir a temperatura desejada? 
a) 12 
b) 20 
c) 18 
d) 16 
e) 6 
 
Questão 02 (UPF 2017) Qual a quantidade de calor que 
devemos fornecer a 200g de gelo a – 20° C para 
transformar em água a 50°C? (Considere: Cgelo = 0,5 
cal/(g.0C); Cágua = 1 cal/(g.0C); Lfusão = 80 cal/g) 
a) 28 Kcal. 
b) 26 Kcal. 
c) 16 Kcal. 
d) 12 Kcal. 
e) 18 Kcal. 
 
Questão 03 (Mackenzie/2019) Nas engenharias 
metalúrgica, mecânica e de materiais, o processo de 
têmpera é muito utilizado para conferir dureza aos 
materiais. Esse processo consiste em submeter o 
material a um resfriamento brusco após aquecê-lo 
acima de determinadas temperaturas. Isso causa o 
surgimento de tensões residuais internas, provocando 
um aumento da dureza e resistência do material. 
Nos laboratórios da Universidade Presbiteriana 
Mackenzie um aluno deseja realizar a têmpera de uma 
barra de ferro, cuja massa vale 1000 g. A peça é então 
colocada em um forno de recozimento durante o 
tempo suficiente para que ocorra o equilíbrio térmico. 
Em seguida é retirada e rapidamente imersa em um 
tanque com 10.000g de óleo, cujo calor específico 
sensível vale 0,40 cal/g°C. 
Sabendo-se que o calor específico sensível do ferro tem 
valor aproximado de 0,11 cal/g°C, e que a temperatura 
do óleo muda de 28°C para 38°C, a temperatura do 
forno no momento em que a barra é retirada vale 
aproximadamente, em °C 
 
a) 100 
b) 200 
c) 300 
d) 400 
e) 500 
 
Questão 04 (Mackenzie/2019) Um chuveiro domiciliar, 
que desenvolve potência de 5.200 W, quando instalado 
em uma diferença de potencial de 220 V, tem toda a 
energia dissipada por seu resistor transferida para a 
porção de água que por ele passa. Em um dia em que a 
temperatura ambiente vale 20°C e, supondo-se que 
pelo chuveiro passem 52 gramas de água por segundo, 
pode-se afirmar corretamente que a temperatura com 
que a água sai do chuveiro vale em °C 
(Considere o calor específico sensível da água 4,0 J/g°C) 
a) 52 
b) 50 
c) 45 
d) 40 
e) 30 
 
Questão 05 (Mackenzie/2019) Anelise lava a sua 
garrafa térmica com água filtrada, a temperatura de 20 
°C. Coloca então, na garrafa, uma porção de 200g de 
café que acabara de coar, a uma temperatura inicial θ0. 
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 atingindo 60°C, pode-se 
afirmar que o valor de θ0, em °C, é: 
a) 30. 
b) 40. 
c) 60. 
d) 70. 
e) 80. 
 
Questão 06 (Enem/2017) O aproveitamento da luz 
solar como fonte de energia renovável tem aumentado 
significativamente nos últimos anos. Uma das 
aplicações é o aquecimento de água (ρágua = 1kg/L) 
para uso residencial. Em um local, a intensidade da 
radiação solar efetivamente captada por um painel 
solar com área de 1 m2 é de 0,03 kW/m2. O valor do 
calor específico da água é igual 4,2 kJ/(kg °C). Nessa 
situação, em quanto tempo é possível aquecer 1 litro 
de água de 20 °C até 
70 °C? 
a) 490 s. 
b) 2.800 s. 
c) 6.300 s. 
d) 7.000 s. 
e) 9.800 s. 
 
Questão 07 (EEAR/2019) A figura a seguir mostra a 
curva de aquecimento de uma amostra de 200g de uma 
substância hipotética, inicialmente a 15 °C, no estado 
sólido, em função da quantidade de calor que esta 
recebe. Determine o valor aproximado do calor latente 
de vaporização da substância, em cal/g. 
 
 
a) 10. 
b) 20. 
c) 30. 
d) 40. 
 
Questão 08 (Enem 1999) A panela de pressão permite 
que os alimentos sejam cozidos em água muito mais 
rapidamente do que em panelas convencionais. Sua 
tampa possui uma borracha de vedação que não deixa 
o vapor escapar, a não ser através de um orifício 
central sobre o qual assenta um peso que controla a 
pressão. Quando em uso, desenvolve-se uma pressão 
elevada no seu interior. Para a sua operação segura, é 
necessário observar a limpeza do orifício central e a 
existência de uma válvula de segurança, normalmente 
situada na tampa. 
O esquema da panela de pressão e um diagrama de 
fase da água são apresentados a seguir. 
 
 
A vantagem do uso de panela de pressão é a rapidez 
para o cozimento de alimentos e isto se deve: 
a) à pressão no seu interior, que é igual à pressão 
externa. 
b) à temperatura de seu interior, que está acima da 
temperatura de ebulição da água no local. 
c) à quantidade de calor adicional que é transferida à 
panela. 
d) à quantidade de vapor que esta sendo liberada pela 
válvula. 
e) à espessura da sua parede, que é maior que a das 
panelas comuns. 
 
Questão 09 (Enem/2016) 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) 0,08g. 
b) 0,44g. 
c) 1,30g. 
d) 1,80g. 
e) 80,0g. 
 
Questão 10 (Enem/2006) A Terra é cercada pelo vácuo 
espacial e, assim, ela só perde energia ao irradiá-la para 
o espaço. O aquecimento global que se verifica hoje 
decorre de pequeno desequilíbrio energético, de cerca 
de 0,3%, entre a energia que a Terra recebe do Sol e a 
energia irradiada a cada segundo, algo em torno de 1 
W/m2. Isso significa que a Terra acumula, anualmente, 
cerca de 1,6 × 1022 J. Considere que a energia 
necessária para transformar 1 kg de gelo a 0°C em água 
líquida seja igual a 3,2 × 105 J. Se toda a energia 
acumulada anualmente fosse usada para derreter o 
gelo nos polos (a 0 °C), a quantidade de gelo derretida 
anualmente, em trilhões de toneladas, estaria entre: 
a) 20 e 40. 
b) 40 e 60. 
c) 60 e 80. 
d) 80 e 100. 
e) 100 e 120. 
 
 
01 - A 
02 - A 
03 – D 
04 – C 
05 – E 
06 – D 
07 – B 
08 – B 
09 – E 
10 – B 
 
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questão, deixa aqui nos comentários. 

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Calorimetria Física – Exercício
Um professor de Física, ao final de seu dia de trabalho, resolve preparar um banho de banheira e deseja que sua água esteja exatamente a 38 0C. Entretanto, ele se descuida e verifica que a temperatura da água atingiu 42 0C. Para solucionar o problema, o professor resolve adicionar água da torneira, que está a 18 0C. Considerando que há, na banheira, 60 litros de água, e que haja trocas de calor apenas entre a água quente e a água fria, qual será o volume de água, em litros, que ele deverá acrescentar na banheira para atingir a temperatura desejada?
a) 12
b) 20
c) 18
d) 16
e) 6

Qual a quantidade de calor que devemos fornecer a 200g de gelo a – 20° C para transformar em água a 50°C? (Considere: Cgelo = 0,5 cal/(g.0C); Cágua = 1 cal/(g.0C); Lfusão = 80 cal/g)
a) 28 Kcal.
b) 26 Kcal.
c) 16 Kcal.
d) 12 Kcal.
e) 18 Kcal.

Nas engenharias metalúrgica, mecânica e de materiais, o processo de têmpera é muito utilizado para conferir dureza aos materiais. Esse processo consiste em submeter o material a um resfriamento brusco após aquecê-lo acima de determinadas temperaturas. Isso causa o surgimento de tensões residuais internas, provocando um aumento da dureza e resistência do material.
Nos laboratórios da Universidade Presbiteriana Mackenzie um aluno deseja realizar a têmpera de uma barra de ferro, cuja massa vale 1000 g. A peça é então colocada em um forno de recozimento durante o tempo suficiente para que ocorra o equilíbrio térmico. Em seguida é retirada e rapidamente imersa em um tanque com 10.000g de óleo, cujo calor específico sensível vale 0,40 cal/g°C. Sabendo-se que o calor específico sensível do ferro tem valor aproximado de 0,11 cal/g°C, e que a temperatura do óleo muda de 28°C para 38°C, a temperatura do forno no momento em que a barra é retirada vale aproximadamente, em °C
a) 100
b) 200
c) 300
d) 400
e) 500

Um chuveiro domiciliar, que desenvolve potência de 5.200 W, quando instalado em uma diferença de potencial de 220 V, tem toda a energia dissipada por seu resistor transferida para a porção de água que por ele passa. Em um dia em que a temperatura ambiente vale 20°C e, supondo-se que pelo chuveiro passem 52 gramas de água por segundo, pode-se afirmar corretamente que a temperatura com que a água sai do chuveiro vale em °C
a) 52
b) 50
c) 45
d) 40
e) 30

Anelise lava a sua garrafa térmica com água filtrada, a temperatura de 20 °C. Coloca então, na garrafa, uma porção de 200g de café que acabara de coar, a uma temperatura inicial θ0. 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 atingindo 60°C, pode-se afirmar que o valor de θ0, em °C, é:
a) 30.
b) 40.
c) 60.
d) 70.
e) 80.

O aproveitamento da luz solar como fonte de energia renovável tem aumentado significativamente nos últimos anos. Uma das aplicações é o aquecimento de água (ρágua = 1kg/L) para uso residencial. Em um local, a intensidade da radiação solar efetivamente captada por um painel solar com área de 1 m2 é de 0,03 kW/m2. O valor do calor específico da água é igual 4,2 kJ/(kg °C). Nessa situação, em quanto tempo é possível aquecer 1 litro de água de 20 °C até 70 °C?
a) 490 s.
b) 2.800 s.
c) 6.300 s.
d) 7.000 s.
e) 9.800 s.

A figura a seguir mostra a curva de aquecimento de uma amostra de 200g de uma substância hipotética, inicialmente a 15 °C, no estado sólido, em função da quantidade de calor que esta recebe.
Determine o valor aproximado do calor latente de vaporização da substância, em cal/g.
a) 10.
b) 20.
c) 30.
d) 40.

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) 0,08g.
b) 0,44g.
c) 1,30g.
d) 1,80g.
e) 80,0g.

A Terra é cercada pelo vácuo espacial e, assim, ela só perde energia ao irradiá-la para o espaço. O aquecimento global que se verifica hoje decorre de pequeno desequilíbrio energético, de cerca de 0,3%, entre a energia que a Terra recebe do Sol e a energia irradiada a cada segundo, algo em torno de 1 W/m2. Isso significa que a Terra acumula, anualmente, cerca de 1,6 × 1022 J. Considere que a energia necessária para transformar 1 kg de gelo a 0°C em água líquida seja igual a 3,2 × 105 J. Se toda a energia acumulada anualmente fosse usada para derreter o gelo nos polos (a 0 °C), a quantidade de gelo derretida anualmente, em trilhões de toneladas, estaria entre:
a) 20 e 40.
b) 40 e 60.
c) 60 e 80.
d) 80 e 100.
e) 100 e 120.

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