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Física Experimental

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Um aluno enche um copo com 0,10 L de água a 25 °C e 0,15 L de água a 15 °C. Desprezando trocas de calor com o copo e com o meio, a temperatura final da mistura, em °C, é:

a) 15
b) 19
c) 21
d) 25
e) 40
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Progresso com Exercícios

há 2 anos

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Estudo Ativo Vol 3 - Ciências da Natureza-409-411
3 pág.

Estudo Ativo Vol 3 - Ciências da Natureza-409-411

Respostas

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há 2 anos

Para resolver esse problema, podemos utilizar a equação da conservação de energia: Q1 + Q2 = Q3 Onde Q1 é o calor específico da água fria, Q2 é o calor específico da água quente e Q3 é o calor específico da mistura. Podemos calcular Q1 e Q2 utilizando a fórmula: Q = m * c * ΔT Onde m é a massa da água, c é o calor específico da água e ΔT é a variação de temperatura. Para a água fria, temos: Q1 = 0,15 * 1 * (25 - 15) = 1,5 Para a água quente, temos: Q2 = 0,10 * 1 * (25 - 25) = 0 Como não há trocas de calor com o copo e com o meio, podemos considerar que Q3 é igual a Q1 + Q2: Q3 = 1,5 + 0 = 1,5 Agora, podemos calcular a temperatura final da mistura utilizando a fórmula: Q3 = m * c * ΔT 1,5 = (0,10 + 0,15) * 1 * (Tf - 15) 1,5 = 0,25 * (Tf - 15) Tf - 15 = 6 Tf = 21 Portanto, a temperatura final da mistura é 21 °C. A alternativa correta é a letra c).

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Analise o gráfico a seguir, que indica a variação da capacidade térmica de um corpo (C) em função da temperatura (i ). A quantidade de calor absorvida pelo material até a temperatura de 50 °C, em calorias, é igual a:

a) 500
b) 1500
c) 2000
d) 2200

A queima de lenha produz cerca de 14,3 Mega Joules de energia por quilo. Considerando-se o calor específico da água em torno de 4200 J/(kg⋅°C,) em uma caldeira com eficiência de 70%, quantos quilogramas de lenha seriam necessários, aproximadamente, para elevar em 10°C a temperatura de 10.000 litros de água, se esse sistema estivesse isolado?

a) 42 kg
b) 60 kg
c) 100 kg
d) 24 kg

Em uma tentativa de emular os diversos tipos de leite, uma indústria mistura água com uma certa quantidade de lipídios que é mostrada na tabela seguinte: TIPO DE LEITE LIPÍDIOS (a cada porção de 100 g de leite) Leite integral 3,5 gramas Leite semidesnatado 1,5 gramas Leite de vaca 3,7 gramas Leite de ovelha 6,2 gramas Leite materno 4,1 gramas Sabendo que o calor específico da água é maior que o do grupo de lipídios usados, concluímos, utilizando os princípios da calorimetria e apenas as informações da tabela, que, em quantidades iguais,

a) o leite de ovelha necessitaria de menos energia para chegar a 100 °C em relação aos demais.
b) quando todos forem submetidos a um aquecimento constante, o leite de vaca chegará a 100 °C mais rápido que os demais.
c) com os diversos tipos de leite no congelador, sob a mesma temperatura inicial, o leite semidesnatado atingirá o estado sólido primeiro em relação aos outros.
d) a proporção água com lipídios não interfere no processo de variação de temperatura.
e) todos os tipos de leite chegam a 100 °C no mesmo tempo, quando submetidos a um aquecimento constante, uma vez que essa variação depende, apenas, da fonte de energia térmica.

Dois blocos A e B, ambos do mesmo material, são colocados em contato no interior de um calorímetro ideal para que estejam isolados de influências externas. Considerando o calor específico do material (c), bem como considerando que a massa do bloco B (mB) é igual ao dobro da massa do bloco AA (m ); que a temperatura inicial do bloco B (TB) é igual ao triplo da temperatura inicial do bloco AA (T ) e que TA = 60 °C, pode-se afirmar que,quando alcançado o equilíbrio térmico do sistema,a temperatura de equilíbrio eq(T ) será igual a:

a) 420 °C.
b) 60 °C.
c) 180 °C.
d) 140 °C.
e) 120 °C.

Uma fonte térmica foi utilizada na realização de experimentos de análise do comportamento térmico da água e do óleo de soja. Ao utilizar a fonte para aquecer certa massa de água, verificou-se uma elevação de 60 °C dessa substância. Desprezando as mudanças de estados de agregação, bem como as perdas de calor para o ambiente e considerando os valores dos calores específicos cágua = 1 cal/(g°C) e c(óleo de soja) = 0,5 cal/(g°C) constantes para as temperaturas consideradas, é correto dizer que a variação de temperatura sofrida pelo óleo de soja, em °C, com o triplo da massa da água durante o mesmo tempo de exposição à fonte térmica é

a) 90.
b) 40.
c) 180.
d) 10.

Para aquecer 1L de água contida em um recipiente de capacidade térmica desprezível, uma pessoa dispõe de um aquecedor elétrico portátil cuja potência é de 1273W, quando submetido a uma tensão de 127V. Considere que toda a energia fornecida pelo aquecedor seja absorvida pela água. Nessas condições, calcule a variação de temperatura da água após o aquecedor inserido no recipiente ficar ligado por 165 segundos.

Um corpo de massa igual a 500g, aquecido por uma fonte térmica cuja potência é constante e igual a 100cal/min, absorve integralmente toda a energia fornecida por essa fonte. Observe no gráfico a variação de temperatura do corpo em função do tempo. Calcule o calor específico da substância da qual o corpo é composto, bem como a capacidade térmica desse corpo.

Em uma chaleira, são colocados 2 litros de água para ferver. A chaleira, que tem um dispositivo que apita quando a água atinge o ponto de ebulição, começa a apitar após 5 minutos. Sabendo que o calor específico da água é 1 cal/(g °C) e que a densidade específica da água é 1000 kg/m3, responda aos itens a seguir. a) O fogo forneceu 150000 cal para a água até a chaleira começar a apitar. Assumindo que todo o calor cedido pelo fogo foi absorvido pela água, calcule a temperatura inicial da água. b) Calcule a taxa de variação da temperatura da água no tempo (ΔT/Δt).

Uma pessoa, com temperatura corporal igual a 36,7°C, bebe 1/2 litro de água a 15°C. Admitindo que a temperatura do corpo não se altere até que o sistema atinja o equilíbrio térmico, determine a quantidade de calor, em calorias, que a água ingerida absorve do corpo dessa pessoa. Utilize: Calor específico da água = 1,0 cal/(g°C); Massa específica da água = 1 g/cm3.

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