Questões de Concurso sobre Calor Sensível

O gráfico mostra como varia a temperatura T de um material em função da quantidade Q de calor absorvido, partindo do estado sólido (I).

Disponível em https://brasilescola.uol.com.br/fisica/calorimetria-i.htm. Acesso em 06/05/2025.

A quantidade de calor nas etapas I e III são chamadas de calor__________, enquanto no patamar II é chamado de calor_____________, e no patamar IV de calor_____________.

Em sequência, as palavras que completam corretamente essas lacunas são:

No gráfico a seguir, está representada a curva de aquecimento de um corpo, em função da quantidade de energia fornecida, que aos 20 ^oC encontra-se no estado sólido:

Com relação aos números indicados no gráfico, verifica-se que no estágio

Qual alternativa, utilizando a figura Show Your Stripes presente em um livro de Projetos Integradores do PNLD, aplica corretamente conhecimentos da Física em uma abordagem interdisciplinar?

Considere uma parede plana composta por duas camadas de materiais diferentes, A e B, em contato perfeito. A espessura de cada camada é d, e as condutividades térmicas são k_A e k_B, respectivamente, com k_A = 2k_B. A face esquerda da parede (lado de A) é mantida a uma temperatura constante T₁, e a face direita (lado de B) a uma temperatura constante T₂, com T₁ > T₂. Despreze perdas de calor por convecção ou radiação. Sobre o fluxo de calor e a temperatura na interface entre os materiais, é correto afirmar que:

Nos fornos domésticos modernos, o aquecimento dos alimentos ocorre sem contato direto com resistências ou chamas. O equipamento emite radiação que penetra nas porções internas dos alimentos e faz com que as moléculas de água e de gordura vibrem intensamente, transformando essa agitação em calor. O processo descrito resulta de radiações pertencentes à faixa:

Um resistor está conectado a uma fonte e imerso em um recipiente contendo 100 g de água a 20 °C. Esse resistor, quando a fonte é ligada, fornece à água uma potência de 100 W. Sendo o calor específico da água igual a 4,2 J/g°C, qual deve ser o tempo que o resistor deve permanecer ligado a fim de elevar a temperatura da água a 80 °C? (Considere que não há perdas de calor para o meio externo e que toda a potência fornecida pelo resistor é absorvida pela água.)

Físicos de um laboratório de pesquisas climáticas realizam testes para compreender o comportamento térmico da água em diferentes estados físicos. Um bloco de gelo de 0,500 kg, armazenado a -20 °C, será submetido a aquecimento contínuo até se transformar completamente em vapor de água a 130 °C, sob pressão constante de 1 atm. O objetivo é determinar a quantidade total de calor que o sistema de aquecimento precisa fornecer para que todo o processo ocorra — desde o aquecimento do gelo até a vaporização e o superaquecimento do vapor. Os pesquisadores têm acesso às seguintes informações termodinâmicas: o calor específico do gelo é de 2,10 J/(g °C), da água líquida é de 4,18 J/(g °C) e do vapor é de 2,00 J/(g °C). Além disso, o calor latente de fusão é de 334 J/g e o de vaporização é de 2260 J/g.

Com base nesses dados, determine a quantidade total de calor que o sistema de aquecimento deve fornecer para que o processo ocorra completamente.

A partir dos conceitos de capacidade térmica, calor específico e calor sensível, avalie as afirmações abaixo. Coloque V para verdadeiro ou F para falso. Em seguida assinale a alternativa com a sequência correta.

( ) Um cubo de gelo que possui calor latente de fusão igual a 80 cal/g, massa igual a 100 g e a temperatura de 0 ºC, precisa de 8000 cal para fundir e obter água a 0 ºC.

( ) Calor sensível é a quantidade de calor que um grama de uma substância precisa ganhar ou perder para mudar de uma fase para outra.

( )200 g de água com calor específico de 1 cal/g ºC tem capacidade térmica de 200 cal/ºC.

( ) O calor específico da água em qualquer estado é 1 cal/g ºC.

Uma substância desconhecida, inicialmente no estado sólido, foi aquecida por uma fonte de potência constante até o estado de vapor. O gráfico a seguir representa a curva de aquecimento dessa substância e permite observar a variação da sua temperatura em função do tempo.

Assinale a alternativa que compara corretamente o calor específico c_S, c_L e c_V no estado sólido, líquido e gasoso, assim como o calor latente L_F e L_V de fusão e vaporização.

Um técnico de laboratório resolveu investigar o comportamento térmico de dois corpos “A” e “B”. Em seguida construiu o gráfico que representa as quantidades de calor sensível recebidas pelos dois corpos em função das temperaturas que cada corpo atingiu.

A partir desses resultados, avalie as seguintes afirmações.

I - Se o material do corpo “A” é igual ao de “B”, o calor específico de “A” é cinco vezes o calor específico de “B”.

II - A massa e o material do corpo “A” são diferentes da massa e do material do corpo “B”.

III - Os corpos podem ser do mesmo material desde que “A” tenha maior massa.

IV - A capacidade térmica de “B” é 20% da capacidade térmica de “A”.

Está correto apenas o que se afirma em

O gráfico de coordenadas cartesianas abaixo representa uma curva de aquecimento da água, onde o eixo X representa o tempo transcorrido durante o aquecimento e o eixo Y representa a temperatura em °C (graus Celsius).

Os algarismos arábicos representam respectivamente, em ordem crescente:

Aquece-se uma amostra de uma substância, inicialmente na fase sólida, com o auxílio de uma fonte térmica que lhe fornece calor mantendo uma potência constante. O gráfico a seguir mostra como sua temperatura varia em função do tempo.

O calor latente de fusão dessa substância é 140 cal/g. Nesse caso, seu calor específico na fase sólida é

Um aquecedor elétrico de dados nominais (1,0 kW-220 V) é ligado normalmente na rede elétrica e inserido em um frasco adiabático contendo 1,0 L de água (d = 1,0 g/mL: c = 1,0 cal/g. ^oC) a 0 ^oC em contato com 500 g de gelo (L_fusão = 80 cal/g) a 0 ^oC também. O sistema é aquecido até atingir a temperatura de 20 °C. Considerando a relação de 4 joules para cada caloria, o intervalo de tempo necessário para o sistema atingir tal temperatura deve ser de

Um professor de física quer demonstrar aos seus estudantes como medir o calor latente do gelo de maneira simples, sem dispor de uma balança. Congela um volume de 1 copo americano de água. O gelo formado pelo volume do copo americano, ele pica e espera ver iniciar o derretimento para colocar na garrafa térmica. Coloca então, imediatamente, 3 volumes de copo americano de água quente, cuja temperatura pouco antes de despejar na garrafa era de 80,5 ^oC. Então, sela rapidamente a garrafa térmica com papel alumínio, papel de pão e espeta o termômetro (conforme a imagem abaixo), observando o equilíbrio térmico da mistura se estabelecer em 39,7 ^oC.

Se o calor específico da água é de 1 cal /g^oC, a admitindo que a fusão do gelo ocorre a 0 ^oC. Assinale a alternativa que apresenta o valor que identifica corretamente o valor do calor latente do gelo obtido pelo experimento do professor.

Qual é a quantidade de calor sensível necessária para aquecer uma barra de ferro de 1 kg de 16ºC para 66 ºC? Dado: calor específico do ferro = O, 119cal/gºC.

Em um recente trabalho, os pesquisadores de uma instituição concluíram que 500 mL do total de água pura utilizada durante o processo de fabricação de um copo plástico são “perdidos” devido a mudança do estado líquido para o estado de vapor a 100 °C. Em termos de energia, essa quantidade de água pura “perdida” equivale, em calorias, a ____.

Considere:

1 – que a água pura, antes de entrar no processo de fabricação, está a 25 °C;

2 – calor específico da água pura igual a 1 cal/g°C;

3 – calor latente de vaporização da água pura igual a 540 cal/g; e

4 – a densidade da água pura igual a 1 g/cm³.

Considere um bloco de gelo de 80,0 kg deslizando, com velocidade constante v, em um plano inclinado de 30° com a horizontal. Sabendo que a massa de gelo que derrete por minuto, em consequência do atrito, é de 20,0 g, e que o calor latente de fusão do gelo é 336 J/g, qual o valor da velocidade v, em centímetros por segundo?

Dado: g=10m/s²

Um cantil aberto, abandonado próximo a uma fogueira, contém 200g de água a 40^oC. A temperatura da água sobe sem evaporação até 100^oC. A essa temperatura toda a quantidade de água se transforma em vapor a 100^oC. Sabendo que o calor específico da água é 1,0cal/g^oC e que o seu calor latente de vaporização é 540cal/g, o calor absorvido pela água no processo considerado foi:

Dois blocos metálicos de materiais diferentes e inicialmente à mesma temperatura são aquecidos, absorvem a mesma quantidade de calor e atingem uma mesma temperatura final sem ocorrer mudança de fase. Baseado nessas informações, podemos afirmar que eles possuem o(a) mesmo(a):