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Adote: calor específico da água: 1,0 cal/g.oC. Um bloco de massa 2,0 kg, ao receber toda energia térmica liberada por 1000 gramas de água que diminuem a sua temperatura de 1 oC, sofre um acréscimo de temperatura de 10 oC.
O calor específico do bloco, em cal/g.oC, é:
a) 0,2.
b) 0,1.
c) 0,15.
d) 0,05.
e) 0,01.
f) não sei.
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Questões Para o Saber

há 6 dias

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há 6 dias

Calorimetria Calorimetria
13 pág.

Calorimetria Calorimetria

ESTÁCIO

Respostas

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há 6 dias

Para resolver essa questão, vamos usar a fórmula do calor: \[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \] onde: - \( Q \) é o calor trocado, - \( m \) é a massa, - \( c \) é o calor específico, - \( \Delta T \) é a variação de temperatura. Primeiro, vamos calcular o calor \( Q \) que a água libera ao diminuir sua temperatura: - Massa da água \( m_{água} = 1000 \, g = 1 \, kg \) - Calor específico da água \( c_{água} = 1,0 \, \text{cal/g.oC} \) - Variação de temperatura da água \( \Delta T_{água} = 1 \, oC \) Calculando o calor liberado pela água: \[ Q_{água} = m_{água} \cdot c_{água} \cdot \Delta T_{água} \] \[ Q_{água} = 1000 \, g \cdot 1,0 \, \text{cal/g.oC} \cdot 1 \, oC \] \[ Q_{água} = 1000 \, \text{cal} \] Agora, esse calor é absorvido pelo bloco de massa \( m_{bloco} = 2,0 \, kg = 2000 \, g \) e provoca um aumento de temperatura de \( \Delta T_{bloco} = 10 \, oC \). Usando a mesma fórmula para o bloco: \[ Q_{bloco} = m_{bloco} \cdot c_{bloco} \cdot \Delta T_{bloco} \] Como \( Q_{bloco} = Q_{água} \): \[ 1000 \, \text{cal} = 2000 \, g \cdot c_{bloco} \cdot 10 \, oC \] Agora, isolando \( c_{bloco} \): \[ c_{bloco} = \frac{1000 \, \text{cal}}{2000 \, g \cdot 10 \, oC} \] \[ c_{bloco} = \frac{1000}{20000} \] \[ c_{bloco} = 0,05 \, \text{cal/g.oC} \] Portanto, o calor específico do bloco é: d) 0,05.

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Energia térmica, obtida a partir da conversão de energia solar, pode ser armazenada em grandes recipientes isolados, contendo sais fundidos em altas temperaturas. Para isso, pode-se utilizar o sal nitrato de sódio (NaNO3), aumentando sua temperatura de 300 oC para 550 oC, fazendo-se assim uma reserva para períodos sem insolação. Essa energia armazenada poderá ser recuperada, com a temperatura do sal retornando a 300 oC.
Para armazenar a mesma quantidade de energia que seria obtida com a queima de 1 L de gasolina, necessita-se de uma massa de NaNO3 igual a
a) 4,32 kg.
b) 120 kg.
c) 240 kg.
d) 3×104 kg.
e) 3,6×104 kg.
f) não sei.

Um trocador de calor consiste em uma serpentina, pela qual circulam 18 litros de água por minuto. A água entra na serpentina à temperatura ambiente (20 oC) e sai mais quente. Com isso, resfria-se o líquido que passa por uma tubulação principal, na qual a serpentina está enrolada. Em uma fábrica, o líquido a ser resfriado na tubulação principal é também água, a 85 oC, mantida a uma vazão de 12 litros por minuto.
Quando a temperatura de saída da água da serpentina for 40 oC, será possível estimar que a água da tubulação principal esteja saindo a uma temperatura T de, aproximadamente,
a) 75 oC.
b) 65 oC.
c) 55 oC.
d) 45 oC.
e) 35 oC.
f) não sei.

Dois recipientes iguais A e B, contendo dois líquidos diferentes, inicialmente a 20 oC, são colocados sobre uma placa térmica, da qual recebem aproximadamente a mesma quantidade de calor. Com isso, o líquido em A atinge 40 oC, enquanto o líquido em B, 80 oC. Se os recipientes forem retirados da placa e seus líquidos misturados, a temperatura final da mistura ficará em torno de
a) 45 oC.
b) 50 oC.
c) 55 oC.
d) 60 oC.
e) 65 oC.
f) não sei.

Características do botijão de gás: Gás - GLP, Massa total - 13 kg, Calor de combustão - 40 000 kJ/kg. Um fogão, alimentado por um botijão de gás, com as características descritas anteriormente, tem em uma de suas bocas um recipiente com um litro de água que leva 10 minutos para passar de 20 oC a 100 oC. Para estimar o tempo de duração de um botijão, um fator relevante é a massa de gás consumida por hora.
Mantida a taxa de geração de calor das condições anteriores, e desconsideradas as perdas de calor, a massa de gás consumida por hora, em uma boca de gás desse fogão, é aproximadamente
a) 8 g.
b) 12 g.
c) 48 g.
d) 320 g.
e) 1920 g.
f) não sei.

Em um processo industrial, duas esferas de cobre maciças, A e B, com raios RA =16 cm e RB = 8 cm, inicialmente à temperatura de 20 oC, permaneceram em um forno muito quente durante períodos diferentes. Constatou-se que a esfera A, ao ser retirada, havia atingido a temperatura de 100 oC.
Tendo ambas recebido a mesma quantidade de calor, a esfera B, ao ser retirada do forno, tinha temperatura aproximada de
a) 30 oC.
b) 60 oC.
c) 100 oC.
d) 180 oC.
e) 660 oC.
f) não sei.

O processo de pasteurização do leite consiste em aquecê-lo a altas temperaturas, por alguns segundos, e resfriá-lo em seguida. Para isso, o leite percorre um sistema, em fluxo constante, passando por três etapas: I) O leite entra no sistema (através de A), a 5 oC, sendo aquecido (no trocador de calor B) pelo leite que já foi pasteurizado e está saindo do sistema.
Em condições de funcionamento estáveis, e supondo que o sistema seja bem isolado termicamente, pode-se afirmar que a temperatura indicada pelo termômetro T, que monitora a temperatura do leite na saída de B, é aproximadamente de
a) 20 oC.
b) 25 oC.
c) 60 oC.
d) 65 oC.
e) 75 oC.
f) não sei.

No gráfico, a curva I representa o resfriamento de um bloco de metal a partir de 180 oC e a curva II, o aquecimento de uma certa quantidade de um líquido a partir de 0 oC, ambos em função do calor cedido ou recebido no processo. Se colocarmos num recipiente termicamente isolante a mesma quantidade daquele líquido a 20 oC e o bloco a 100 oC, a temperatura de equilíbrio do sistema (líquido+bloco) será de aproximadamente
a) 25 oC.
b) 30 oC.
c) 40 oC.
d) 45 oC.
e) 60 oC.
f) não sei.

Num forno de micro-ondas é colocado um vasilhame contendo 3 kg d'água a 10 oC. Após manter o forno ligado por 14 min, se verifica que a água atinge a temperatura de 50 oC. O forno é então desligado e dentro do vasilhame d'água é colocado um corpo de massa 1 kg e calor específico c = 0,2 cal/(g°C), à temperatura inicial de 0 oC.
Despreze o calor necessário para aquecer o vasilhame e considere que a potência fornecida pelo forno é continuamente absorvida pelos corpos dentro dele. O tempo a mais que será necessário manter o forno ligado, na mesma potência, para que a temperatura de equilíbrio final do conjunto retorne a 50 oC é:
a) 56 s.
b) 60 s.
c) 70 s.
d) 280 s.
e) 350 s.

Dois recipientes de material termicamente isolante contêm cada um 10 g de água a 0 oC. Deseja-se aquecer até uma mesma temperatura os conteúdos dos dois recipientes, mas sem misturá-los. Para isso é usado um bloco de 100 g de uma liga metálica inicialmente à temperatura de 90 oC.
O bloco é imerso durante um certo tempo num dos recipientes e depois transferido para o outro, nele permanecendo até ser atingido o equilíbrio térmico. O calor específico da água é dez vezes maior que o da liga. A temperatura do bloco, por ocasião da transferência, deve então ser igual a
a) 10 oC.
b) 20 oC.
c) 40 oC.
d) 60 oC.
e) 80 oC.
f) não sei.

Um ser humano adulto e saudável consome, em média, uma potência de 120 J/s. Uma "caloria alimentar" (1 kcal) corresponde, aproximadamente, a 4 × 103 J.
Para nos mantermos saudáveis, quantas "calorias alimentares" devemos utilizar, por dia, a partir dos alimentos que ingerimos?
a) 33.
b) 120.
c) 2,6 × 103.
d) 4,0 × 103.
e) 4,8 × 105.
f) não sei.

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