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Questões de Concurso sobre Calorimetria
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Ao encostar a mão em uma barra metálica e em um pedaço de madeira que estão no mesmo ambiente, um estudante percebe sensações térmicas distintas e questiona o professor sobre a natureza física daquilo que se manifesta nessas trocas. A partir dos conceitos fundamentais desse assunto, assinale a alternativa CORRETA.
A
O calor é a energia térmica que se transfere de um corpo a outro em razão da diferença de temperatura.
B
O calor é uma forma de energia que fica armazenada no interior dos corpos, sendo proporcional ao valor de sua temperatura.
C
Dois corpos em contato térmico atingem o equilíbrio quando passam a conter a mesma quantidade de calor em seu interior.
D
A quantidade de calor contida em um corpo é determinada por sua temperatura, sem relação com a massa envolvida.
E
Durante uma mudança de estado físico, o calor recebido pela substância eleva de forma progressiva a sua temperatura.
Um calorímetro constituído por água é utilizado como dosímetro absoluto pois a dose absorvida pode ser medida diretamente a partir do aumento da temperatura da água. Durante uma irradiação, observou-se um aumento de temperatura de 1,0 °C. Considerando o calor específico da água igual a , qual foi a dose absorvida na água?
A
4,18 Gy
B
41,8 Gy
C
4180 Gy
D
41800 Gy
E
0,418 Gy
Em um experimento em um laboratório de química, foram misturados dois líquidos miscíveis A e B. O líquido A possui volume de e densidade de ; já o líquido B possui volume de e densidade de . Após misturar os líquidos A e B, a densidade final desta mistura ficou
A
.
B
.
C
.
D
.
E
.
Uma pessoa de 90 kg percorreu 10 km em 1 hora. O comprimento médio de suas passadas foi de 1 metro e em cada passada seu centro de massa se elevava em média 10 cm do solo. Considere a eficiência metabólica na conversão de energia de 20%, a aceleração da gravidade igual a 9,8 m/s2 , o coeficiente de arrasto aerodinâmico igual a 1,2, a densidade do ar igual a 1,23 kg/m3 , e a área frontal da pessoa igual a 0,7 m2 . Desprezando quaisquer outras forças, quais foram, aproximadamente, o trabalho total realizado e as calorias consumidas?
A
4410 kJ e 1686 kcal
B
6174 kJ e 7375 kcal
C
1500 kJ e 1790 kcal
D
922 kJ e 1100 kcal
Um confeiteiro prepara caramelo aquecendo açúcar em uma panela. Conforme a temperatura sobe, os grânulos de açúcar gradualmente derretem em um líquido claro antes de escurecer para uma cor marrom, acompanhado pela liberação de um aroma distinto. Mais tarde, ao fazer manteiga caseira, o confeiteiro agita vigorosamente um pote de creme de leite fresco. Com o tempo, o líquido suave engrossa, separando-se em uma massa sólida (manteiga) e uma substância aquosa (leitelho). As duas situações referem-se, respectivamente, a transformações do tipo
A
física e química.
B
química e física.
C
física e física.
D
química e química.
O calor específico do chumbo é 0,030 cal/g.ºC. 100 gramas de chumbo aquecido a 100 ºC são misturados a 100 g de água a 69,1 ºC. Tem-se assim que a temperatura final da mistura é, aproximadamente:
A
40 ºC
B
50 ºC
C
60 ºC
D
70 ºC
Uma massa m=6,6 kg de um certo alimento a 47ºC foi colocada para resfriar dentro de um refrigerador que está a 2,0ºC, cuja eficiência é 20% de um refrigerador ideal (Carnot). Considere que o calor é removido do interior do refrigerador exclusivamente pelo trabalho do motor refrigerador, cuja potência é de 6,0.102 Btu/h. Sabendo que o calor removido do refrigerador é rejeitado em um reservatório térmico a 27ºC, em quantos minutos, aproximadamente, o alimento estará em equilíbrio térmico com o interior do refrigerador? Considere que, até entrar em equilíbrio térmico, o alimento não solidifica, apenas resfria, e seu calor específico é de 3,6.103J/(kg.X).
Dado: 1 Btu/h = 0,3 W.
A
2,7
B
5,0
C
9,0
D
45
E
83
Considere um sistema isolado onde dois corpos de materiais diferentes, A e B, inicialmente a temperaturas diferentes, são colocados em contato térmico até atingirem o equilíbrio térmico. O calor específico do material A é cA e o calor específico do material B é cB. Analise as afirmações a seguir e determine se a asserção e a razão estão corretas, e se a razão justifica a asserção:
I - No equilíbrio térmico, a quantidade de calor cedida pelo corpo de maior temperatura é igual à quantidade de calor recebida pelo corpo de menor temperatura.
PORQUE
II - O princípio da conservação de energia afirma que, em um sistema isolado, a energia total permanece constante, e, portanto, a soma das trocas de calor entre os corpos deve ser nula.
A
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
B
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
C
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
D
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
E
As asserções I e II são proposições falsas.
Ano:
2025
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:
A
sensível, sensível de fusão, sensível de sublimação.
B
latente, sensível de fusão, sensível de liquefação.
C
sensível, latente de fusão, latente de vaporização.
D
latente, latente de fusão, latente de vaporização.
E
sensível, latente de liquefação, latente de sublimação.
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
A
I, embora a temperatura aumente, a quantidade de energia fornecida não sofreu variação durante o período.
B
II a temperatura manteve-se constante, houve aumento de energia fornecida, indicando mudança de estado.
C
III tanto a temperatura quanto a quantidade de energia fornecida variaram, indicando outra mudança de estado.
D
II está representada a fase na qual ocorre mudança de estado com mudança de temperatura e variação de energia.
E
III, aos 80 °C, ocorre a mudança de estado físico gasoso do corpo, com aumento de temperatura e de energia.
Após a atividade com água e termômetros, o professor conduz uma roda de conversa com seus estudantes e aborda as diferentes formas de aquecimento de água utilizadas nas residências como uso de fogão a gás, a lenha e fornos de indução, evidenciando a Pegada de Carbono de cada uma delas. Considerando os fundamentos teórico-metodológicos do ensino, a atividade do professor indica a dimensão
A
epistêmica, predominante em abordagens de Ensino por Investigação.
B
axiológica, predominante em abordagem Ciência, Tecnologia, Sociedade e Ambiente.
C
ontológica, predominante em abordagem ligada à Teoria da Aprendizagem Significativa.
D
atitudinal, predominante em abordagem de Aprendizagem Baseada em Projetos.
Dois corpos, um maior com a massa de 5 kg e outro menor de massa igual a 3 kg, constituídos por um mesmo material e que apresentam temperaturas diferentes, são colocados em contato em um calorímetro. Após as trocas de calor entre eles, verificou-se que os corpos entraram em equilíbrio térmico.
Considerando essa situação, após atingido o equilíbrio térmico, verifica-se que
A
o corpo maior apresenta a temperatura e a quantidade de energia maiores que o corpo menor.
B
ambos os corpos apresentam a mesma temperatura, mas o corpo maior tem maior quantidade de energia que o menor.
C
o corpo maior apresenta temperatura maior, mas a quantidade de energia é igual ao do corpo menor.
D
tanto a quantidade de energia quanto a temperatura são iguais para os dois corpos.
E
a quantidade de energia do corpo menor é igual ao do corpo maior, mas a temperatura é maior no corpo maior.
O calor é uma forma de energia que se transfere de um corpo mais quente para outro mais frio, até que ambos atinjam o equilíbrio térmico. Existem diferentes formas de propagação do calor, correlacione-as entre as colunas I e II:
Coluna I
1.Convecção.
2.Condução.
3.Irradiação.
Coluna II
a.Partícula a partícula.
b.Por meio de ondas eletromagnéticas.
c.Por deslocamento de massas líquidas ou gasosas.
Correlacione as colunas I e II e assinale a alternativa CORRETA.
A
1.b, 2.a, 3.c.
B
1.c, 2.b, 3.a.
C
1.c, 2.a, 3.b.
D
1.a, 2.c, 3.b.
Um calorímetro, de capacidade térmica 100 cal/ºC, contém 500 g de um líquido, de calor específico 0,5 cal/g ºC, em equilíbrio térmico a 20 ºC. O sistema recebe uma pedra de 200 g de gelo a 0 ºC e um aquecedor capaz de fornecer 6.400 J ao sistema a cada segundo. Esse aquecedor passa a transmitir calor até que a temperatura do sistema alcance a marca de 100 ºC. Considerando o equivalente mecânico do calor 4,2 J/cal, o calor latente de fusão do gelo 80 cal/g, o calor específico da água 1,0 cal/g ºC, desprezando qualquer outra interferência externa durante o processo de aquecimento, a temperatura de 100 ºC será atingida em
A
38 s.
B
56 s.
C
42 s.
D
1 min 5 s.
E
1 min 16 s.
Sobre os processos de transferência de calor, analise as afirmações abaixo:
I. A condução de calor ocorre somente em líquidos e gases.
II. A convecção é o processo de transferência de calor que ocorre por meio do movimento de partículas em um fluido.
III. A irradiação térmica não necessita de um meio material para ocorrer, pode ocorrer tanto em meios materiais como no vácuo.
IV. A condução de calor é mais eficiente em materiais isolantes.
Assinale a alternativa que apresenta APENAS as afirmações corretas.
A
I e II.
B
II e III.
C
III e IV.
D
I e III.
E
II e IV.
Em estudos cronológicos aplicados às geociências, uma isócrona fornece
A
o calor específico da formação da rocha.
B
a idade do sistema isotópico.
C
a composição mineralógica de isóbaros.
D
a orientação cristalina de formação.
E
a razão carga/massa diretamente.
Dois blocos, A e B, de materiais diferentes possuem massas de 3 kg e 5 kg, respectivamente. O bloco A tem uma capacidade térmica de 0,6 kJ/°C, enquanto o bloco B tem uma capacidade térmica de 1 kJ/°C. Se os dois blocos recebem a mesma quantidade de calor de 3 kJ, qual será a variação de temperatura de cada bloco?
A
A variação de temperatura do bloco A é de 3°C e a do bloco B é de 5°C.
B
A variação de temperatura do bloco A é de 5°C e a do bloco B é de 3°C.
C
A variação de temperatura do bloco A é de 4°C e a do bloco B é de 4°C.
D
A variação de temperatura do bloco A é de 2°C e a do bloco B é de 2°C.
E
A variação de temperatura do bloco A é de 6°C e a do bloco B é de 2°C.
O calor é uma forma de energia que se transfere de um corpo para outro até que se estabeleça o equilíbrio térmico entre eles. Essa energia pode ser encontrada na natureza, como no Sol, que aquece a Terra e possibilita a vida, e no interior da Terra, responsável por fenômenos como vulcões e fontes termais. Além disso, o calor pode ser obtido artificialmente, seja nas cidades por meio de sistemas de aquecimento e energia elétrica, pelo atrito, quando o movimento entre corpos gera calor, ou por reações químicas, como a combustão, que libera energia térmica. Assim, o calor é uma forma de energia presente tanto na natureza quanto em atividades humanas, desempenhando um papel essencial em diversos processos físicos, químicos e biológicos. Dentre as formas de propagação do calor, a irradiação ocorre de que forma? Assinale a opção correta.
A
Por meio de ondas eletromagnéticas.
B
Por deslocamento de massas líquidas.
C
Por deslocamento de massas gasosas.
D
De partícula a partícula.
A potência fornecida por uma fonte de calor depende do tempo conforme a função P(t) = 100 + 20t, em que t está em minutos e P em Watts. Essa fonte é usada para aquecer uma amostra de água, aumentando sua temperatura em 75 ºC ao longo de 5 minutos. Considere que toda a energia fornecida pela fonte tenha sido transferida integralmente para a amostra. Tendo isso em vista, determine a massa da amostra em gramas e assinale a alternativa correta.
Dados:
Calor específico da água: 1 cal/gºC.
1 cal = 4 J.
A
50.
B
150.
C
300.
D
450.
E
600.
Um aquecedor fornece 44 kcal (44.000 cal) a um sistema contendo 1,0 kg de água a 20 ºC e 0,20 kg de gelo a O ºC no mesmo recipiente. Despreze trocas de calor com o ambiente e com o recipiente e considere que o gelo derrete completamente.
Dados: cágua =1cal(g.ºC), Lfusão = 80cal/g.
A temperatura final de equilíbrio é aproximadamente:
A
40 °C.
B
10 °C.
C
20 °C.
D
30 °C.
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