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O calor específico latente de fusão do gelo é 80 cal/g e o calor específico sensível do braço é 0,8 cal/(g . °C). Considerando que tenha havido troca de calor apenas entre o braço e o gelo da bolsa, a quantidade de gelo derretido durante o processo, em gramas, foi igual a
a) 350
b) 400
c) 325
d) 375
e) 425
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Questões Para a Compreensão

ano passado

Respostas

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ano passado

Para resolver essa questão, é necessário considerar a troca de calor que ocorre entre o gelo e o braço. O calor específico latente de fusão do gelo é 80 cal/g, o que significa que para derreter 1g de gelo, são necessárias 80 cal. Já o calor específico sensível do braço é 0,8 cal/(g.°C), ou seja, para elevar a temperatura de 1g de braço em 1°C, são necessárias 0,8 cal. Durante o processo de troca de calor, a quantidade de calor cedida pelo braço é igual à quantidade de calor absorvida pelo gelo para derreter. Assim, podemos montar a equação: \( Q_{braço} = Q_{gelo} \) Considerando que a temperatura do braço diminui de 37°C para 0°C (temperatura de fusão do gelo), a variação de temperatura do braço é de 37°C. Vamos supor que x gramas de gelo tenham derretido. Então, a quantidade de calor cedida pelo braço é dada por: \( Q_{braço} = m_{braço} \times c_{braço} \times \Delta T_{braço} \) \( Q_{braço} = m_{braço} \times 0,8 \times 37 \) E a quantidade de calor absorvida pelo gelo é dada por: \( Q_{gelo} = m_{gelo} \times L_f \) \( Q_{gelo} = x \times 80 \) Igualando as duas quantidades de calor, temos: \( m_{braço} \times 0,8 \times 37 = x \times 80 \) \( 0,8 \times 37 = 80 \) \( 29,6 = 80 \) \( x = \frac{29,6}{80} \) \( x = 0,37 \) Portanto, a quantidade de gelo derretido durante o processo, em gramas, foi igual a 0,37g, o que corresponde a 370mg. Como a questão pede em gramas, a resposta correta é a alternativa c) 325.

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03. É muito comum utilizarmos para refeições rápidas alguns tipos de espaguete que ficam cozidos em pouquíssimo tempo. Alguns trazem a informação “tempo de cozimento: 5 min”. Analisando essa afirmação sob o aspecto da Física, sabemos que o tempo de cozimento e a temperatura de ebulição de uma substância são influenciados pela pressão a que está submetida. A tabela seguinte apresenta a pressão atmosférica de algumas cidades do Rio Grande do Sul, em função da altitude em relação ao nível do mar. Supondo que seja utilizado o mesmo fogão para aquecer água nas três cidades citadas na tabela, é correto afirmar que
a) em Bento Gonçalves, a água entrará em ebulição em tempo maior do que em Capão da Canoa.
b) se forem usadas panelas de pressão para aquecer a água, em Bento Gonçalves o tempo para que a água entre em ebulição será menor do que em Cambará do Sul.
c) como em Cambará do Sul a temperatura de ebulição será atingida em tempo menor do que nas outras cidades, o tempo de cozimento dos alimentos nessa cidade, em panelas convencionais, será menor do que nas outras duas cidades.
d) em Capão da Canoa o tempo para atingir a temperatura de ebulição é maior do que nas outras duas cidades; no entanto, o cozimento dos alimentos ocorre mais rapidamente do que nas outras cidades, pois possui uma temperatura de ebulição maior.
e) utilizando panelas convencionais, o tempo de fervura da água nas cidades de Bento Gonçalves e Cambará do Sul será o mesmo, tendo em vista que a pressão atmosférica nesses locais está abaixo da pressão atmosférica ao nível do mar.

07. (UFU – 2013/2) O esquema abaixo representa um envoltório transparente, hermeticamente fechado, dentro do qual há um recipiente com um pouco de água pura, à temperatura ambiente. A este envoltório é conectada uma bomba de vácuo, de modo a retirar o ar do interior do envoltório. Quando o vácuo for criado, a água do recipiente
a) irá se congelar, por se tratar de uma transformação isotérmica.
b) não sofrerá nenhuma mudança de estado físico.
c) sofrerá calefação, devido ao aumento da pressão no envoltório.
d) irá ferver, em temperatura próxima à que se encontra.

Usualmente, os corpos formados de materiais no estado sólido têm suas dimensões aumentadas e contraídas devido à variação da temperatura do corpo. Uma barra de ferro, cuja massa é de 2,0 kg, estava à temperatura de 20 ºC e foi aquecida até atingir a temperatura final de 200 ºC. Sabe-se que o calor específico do material do qual a barra é composta é de 0,119 cal/g.ºC. É CORRETO afirmar que a quantidade de calor sensível fornecida à barra durante o processo de aquecimento foi de, aproximadamente,

a) 60,2 kcal
b) 75,5 kcal
c) 42,8 kcal
d) 35,6 kcal
e) 20,5 kcal

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