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EXERCÍCIOS DE CALORIMETRIA – 3 ano - Physics 1 - (CAMPINAS 2019) Uma cozinheira colocou um litro de óleo (900 g) em um recipiente, ambos inicialmente a 20 o C, para aquecer sobre a chama de um fogão e aguardou até que a temperatura do óleo atingisse o valor ideal para fritar pastéis. Considerando o calor específico do óleo igual a 2,0 × 10 3 J/(kg . o C), que a quantidade de calor absorvida pelo óleo durante o aquecimento foi 2,88 × 10 5 J e desprezando as perdas de calor para o ambiente, a temperatura ideal do óleo para fritar pastéis é a) 90 °C b) 120 °C c) 140 °C d) 180 °C e) 200 °C 2 - Três garrafas de plástico idênticas contêm diferentes quantidades de água a temperaturas distintas. A primeira garrafa contém 100 ml de água, inicialmente a 10 °C; a segunda, 300 ml de água a 20 °C e a terceira, 500 ml de água a 30 °C. Os três recipientes são deixados em cima de uma mesa e, depois de algum tempo, eles atingem o equilíbrio térmico com o meio ambiente a uma temperatura de 40 °C. Sendo Q1, Q2 e Q3 as respectivas quantidades de calor absorvidas pela água nas três garrafas, a relação entre Q1, Q2 e Q3, durante esse processo, é: a) Q1 = Q2 = Q3 b) Q1 < Q2 < Q3 c) Q1 > Q2 > Q3 d) Q1 < Q2 < Q3 3 - A queima do carvão libera 7,5 × 10 3 calorias por grama queimada. Utilizamos 0,2% do calor liberado na queima de 1kg de carvão, para aquecer 400g de carne, aumentando sua temperatura de 25°C para 175°C. O calor específico da carne é a) 0,75 cal/g°C. b) 0,5 cal/g°C. c) 0,25 cal/g°C. d) 1,75 cal/g°C. e) 0,125 cal/g°C. 4 - Em um sistema isolado, dois objetos, um de alumínio e outro de cobre, estão à mesma temperatura. Os dois são colocados simultaneamente sobre uma chapa quente e recebem a mesma quantidade de calor por segundo. Após certo tempo, verifica-se que a temperatura do objeto de alumínio é igual à do objeto de cobre, e ambos não mudaram de estado. Se o calor específico do alumínio e do cobre valem respectivamente 0,22 cal/g°C e 0,09 cal/g°C, pode-se afirmar que a) a capacidade térmica do objeto de alumínio é igual à do objeto de cobre. b) a capacidade térmica do objeto de alumínio é maior que a do objeto de cobre. c) a capacidade térmica do objeto de alumínio é menor que a do objeto de cobre. d) a massa do objeto de alumínio é igual à massa do objeto de cobre. e) a massa do objeto de alumínio é maior que a massa do objeto de cobre. 5 - Três cubos de gelo de 10,0 g, todos eles a 0,0 o C, são colocados dentro de um copo vazio e expostos ao sol até derreterem completamente, ainda a 0,0 o C. alcule a quantidade total de calor requerida para isto ocorrer, em calorias. Considere o calor latente de fusão do gelo LF = 80 cal/g a) 3,7 x 10 -1 b) 2,7 x 10 1 c) 1,1 x 10 2 d) 8,0 x 10 2 e) 2,4 x 10 3 6 -A prefeitura da cidade montou um posto frigorífico para que os peixes pescados nos arredores não se estragassem antes de serem consumidos. Considerando que o calor latente de solidificação da água a 0 ºC é de -80 cal/g, a quantidade de energia que deve ser retirada da água para a geração de 1000 kg de gelo a 0 ºC é de: a) 8.000 cal b) 8.000 kcal c) 800 kcal d) 80.000 kcal e) 80 kcal 7 - Um bloco de gelo de 1kg, inicialmente a -20 o C, recebe energia térmica suficiente para derreter completamente. Se a água, agora a 0 o C, receber a mesma quantidade de calor, sua temperatura sofrerá uma variação de: Dados: Calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g Calor específico do gelo = 0,5 cal/g/ o C a) -10 o C b) 20 o C c) 80 o C d) 90 o C 8- Anelise lava a sua garrafa térmica com água filtrada, à temperatura de 20⁰C. Coloca então, na garrafa, uma porção de 200g de café que acabara de coar, a uma temperatura inicial θ 0. Considerando-se a capacidade térmica da garrafa 100 cal/⁰C, o calor específico sensível do café 1,0 cal/g⁰C e, após algum tempo, a temperatura de equilíbrio do sistema garrafa/café ter atingido 60⁰C, pode-se afirmar que o valor de θ0, em ⁰C, é a) 30 b) 40 c) 60 d) 70 e) 80 9 - Em um calorímetro de capacidade térmica 50 cal/°C, há 300 g de água a 20 °C em equilíbrio. Sabendo que 200 g de um metal X, inicialmente a 200 °C, foram colocados dentro do calorímetro, pode-se afirmar que a temperatura de equilíbrio do sistema (calorímetro + água + metal) é, aproximadamente em °C, Dados: calor específico da água líquida: 1 cal/g.°C; e calor específico do metal: 0,08 cal/g.°C a) 30 b) 22 c) 28 d) 40 e) 34 10 - Sandra adora fazer café para tomar no final da tarde, com os pais. Ela coloca, em uma garrafa térmica, o café que acabou de fazer. São 100g de café a 90ºC. A garrafa térmica inicialmente estava a 30ºC, e o conjunto atinge o equilíbrio térmico a 70ºC. Qual a capacidade térmica dessa garrafa? Dado: Considere o calor específico do café igual a 1 cal/g°C a) 50 cal/°C b) 100 cal/°C c) 150 cal/°C d) 200 cal/°C e) 250 cal/°C Gabarito 1 - d 2 – d 3 – c 4 – a 5 – e 6- d 7 – d 8 – e 9 – c 10 - A