Questões de Concurso sobre Calorimetria

Em um escritório, trabalham 10 funcionários de segunda a sexta, em um regime de oito horas por dia. Diariamente o ar-condicionado é ligado para manter o local de trabalho a 17 ºC, sendo que o ambiente externo está a uma temperatura de 37 ºC. Considere que o ar-condicionado funcione com máxima eficiência e que ele age apenas para retirar o calor gerado pelas pessoas, que é de 100 W por funcionário. Sabendo que a tarifa da energia elétrica é de R$ 0,91 por kWh, assinale o custo aproximado para usar o ar-condicionado durante 4 semanas.

Considerando que 250 g de água (calor específico = 4 200 J/kg.K), inicialmente a 25 °C, foram colocados no micro-ondas durante 30 s e que, ao final desse tempo, atingiram a temperatura de 55 °C. A potência útil do forno para o aquecimento da água é

Em diversas situações do cotidiano, lidamos com a transferência de calor. Quando aquecemos um líquido em uma panela, usamos roupas térmicas no frio ou sentimos a areia da praia esquentar sob o sol, estamos presenciando a forma como diferentes materiais absorvem e liberam calor de maneira distinta. Com base nos conceitos de calor e variação de temperatura, analise as assertivas a seguir:

I. As quantidades de calor recebidas (ou cedidas) por corpos de mesmo material e de mesma massa são diretamente proporcionais às variações de temperatura.

II. As quantidades de calor recebidas (ou cedidas) por corpos de mesmo material e de massas diferentes, sujeitos à mesma variação de temperatura, são diretamente proporcionais às massas.

III. A quantidade de calor recebida (ou cedida) por um corpo é diretamente proporcional à sua massa e à variação de temperatura sofrida pelo corpo.

IV. Substâncias diferentes apresentam diferentes calores específicos. A água é uma das substâncias de maior calor específico na natureza. De modo geral, os metais também apresentam alto calor específico.

Quais estão corretas?

Em um experimento de laboratório, um fio condutor de cobre, com resistência elétrica de 5,0 ohms é submerso em um recipiente contendo 500 ml de água. O fio está isolado eletricamente da água e uma corrente elétrica de 2,0 amperes é aplicada ao fio durante 7,0 minutos. Considerando que todo o calor gerado pelo Efeito Joule é absorvido pela água, que seu calor específico é 4,20 J/g°C e que sua densidade é 1,0 g/ml, o aumento da temperatura da água é de

Para fazer a temperatura de 5 mols de um gás ideal aumentar 20 ^oC é necessário ceder a ele 500 cal sob a forma de calor, a pressão constante. Considere a constante universal dos gases 2 cal/(mol.K).

A menor quantidade de calor capaz de fazer essa massa gasosa sofrer esse acréscimo de 20 ^oC na temperatura é

Um grupo de estudantes realiza um experimento de calorimetria para determinar o calor específico de um metal desconhecido. O procedimento consiste em aquecer uma amostra metálica de massa m = 200 g até 68 °C e, em seguida, colocá-la em um calorímetro ideal contendo 150 g de água inicialmente a 20 °C. Após o equilíbrio térmico, a temperatura final observada foi 28 °C. Admita que não há trocas de calor com o ambiente e utilize 1 cal/g°C para o calor específico da água. Com base nessas informações, determine o calor específico do metal (em cal/g°C) e assinale a alternativa correta.

O calor conceitua-se como uma quantidade de energia que se transfere de um corpo para outro quando há uma diferença de temperatura entre eles. Sobre esse conceito, julgue os itens a seguir como Verdadeiros (V) ou Falsos (F):

(__)O calor pode ser trocado entre o corpo mais quente para o corpo mais frio ou do corpo mais frio para o corpo mais quente.

(__)Calor é considerado uma energia em trânsito.

(__)O calor se transfere de um corpo para o outro em função da diferença de potencial entre eles.

Assinale a alternativa com a sequência CORRETA de cima para baixo.

EXPERIMENTO DE PROPAGAÇÃO DO CALOR

Materiais:

• Fio de metal;

• Vela;

• Prendedor de roupas de madeira para segurar o fio de metal;

• Percevejos de metal Procedimento.

Instruções:

1. Pingue algumas gotas de parafina da vela sobre o fio de metal com espaçamentos aproximadamente iguais.

2. Fixe os percevejos de metal sobre as gotas de parafina.

3. Aguarde até que a parafina endureça, fixando os percevejos.

4. Acenda a vela e, com o auxílio do prendedor de roupas, posicione a extremidade do fio ou da faca sobre a chama e observe o que acontece.

A partir deste contexto, analise as afirmações a seguir.

I- Este é um experimento sobre a propagação do calor por irradiação.

II- Após alguns segundos, a parafina começará a derreter e os percevejos cairão, começando do ponto mais próximo à chama até a outra extremidade.

III- A transferência de calor no experimento ocorre por contato direto entre as partículas de matéria.

É CORRETO o que se afirma em:

Um aquecedor elétrico cuja resistência elétrica é de R = 7,33 Ω, é usado como fonte de calor para aquecer uma quantidade de 10 litros de água, que inicialmente encontra-se 18 °C. Este aquecedor deverá ser alimentado com uma tensão de 220 V e quando na potência máxima consume aproximadamente 30 A de corrente elétrica. Se este aquecedor ficar ligado por 5 minutos, qual é a temperatura que a água atinge?

Dois corpos que possuem massas M_A = 100 g e M_B = 200 g são aquecidos por uma fonte de calor. Durante o aquecimento, foi realizada a medição das temperaturas dos corpos A e B. O diagrama abaixo representa a variação da temperatura dos dois corpos e a quantidade de calor absorvida durante o aquecimento. Assinale a alternativa que indica a razão entre os calores específicos C_B e C_A das substâncias que constituem os corpos.

Um corpo de alumínio com massa de 60 gramas encontra-se a 20 ºC. Se o calor específico do alumínio é igual a 0,217 cal/g ºC, qual será sua temperatura final depois de receber 100 cal?

Um aquecedor elétrico de potência útil igual a 500 W é utilizado para aquecer o ar de um quarto.

Considerando que o volume de ar no interior desse quarto seja 25 m² , que todo calor produzido pelo aquecedor seja transferido para o ar presente no quarto e que o calor específico, a pressão e a densidade desse ar sejam constantes, o tempo necessário, em minutos, para elevar a temperatura do ar em 5 ºC é de, aproximadamente,

Dados: Calor específico = 1,005 kj · kg^–1 · K^–1 ; pressão = 1 atm; densidade do ar = 1,20 kg/m³

EXPERIMENTO “SURPREENDA-SE COM O COPO!”

Materiais:

· Um recipiente de vidro transparente;

· Água muito quente;

· Plástico filme;

· Cubos de gelo.

Instruções:

1. Despeje a água no recipiente de vidro até a sua metade.

2. Cubra o recipiente com o plástico filme, vedando-o completamente.

3. Sobre o recipiente vedado, coloque os cubos de gelo.

4. Espere alguns minutos e observe.

A partir deste contexto, analise as afirmações a seguir.

I- O plástico filme fará com que o vapor de água se condense.

II- Após alguns minutos será possível observar a simulação de um fenômeno natural.

III- A transferência de calor no experimento ocorre por convecção.

É CORRETO o que se afirma em:

Em um laboratório, um pesquisador deseja determinar a capacidade térmica de um corpo metálico utilizado em experimentos de aquecimento. Para isso, ele fornece 500 cal ao corpo, observando que sua temperatura aumenta de 25 °C para 40 °C. Posteriormente, o mesmo pesquisador aquece outro corpo, de mesma substância, porém com o dobro da massa, aplicando o triplo da quantidade de calor fornecida anteriormente. Assumindo que o calor fornecido em todos experimentos é completamente absorvido e que não há perdas para o ambiente, determine o aumento de temperatura do segundo corpo e assinale a alternativa correta.

Suponha‑se que, um bloco de alumínio de 200 g, inicialmente a 80 °C, é colocado em contato térmico com 100 g de água a 20 °C, dentro de um recipiente isolado. Nesse caso, admitindo‑se a ausência de perdas, é corretor afirmar que o equilíbrio térmico é atingido quando o calor cedido pelo alumínio é igual ao calor absorvido pela água.

O chimarrão é uma bebida típica do povo gaúcho. Para que seja apreciado na sua melhor versão, é consenso que a temperatura da água deva estar próxima dos 80 °C.

Considere um dia de verão, em que a água se encontra à temperatura ambiente de 28°C, que o volume a ser consumido seja de 1 litro e que a massa específica da água seja 1 g/cm³ .

Qual quantidade de calor precisa ser fornecida para essa quantidade de água a fim de que atinja a temperatura considerada ideal para o chimarrão?

Um calorímetro contém 50 g de gelo a 0°C, cujo calor latente de fusão é 80 cal/g e está em equilíbrio térmico com essa amostra. 100 g de água morna à temperatura de 60 °C, cujo calor específico é de 1,0 cal/g°C são adicionadas ao calorímetro, resultando na fusão do gelo e na alteração da temperatura da mistura, até que todo sistema esteja em equilíbrio térmico a 10 °C. Sendo assim, a quantidade de calor transferida para o calorímetro, durante esse processo, é de

Assinale a alternativa correta sobre o processo de transmissão de calor em corpos sólidos.

Uma caloria (cal) é a quantidade de calor necessária para:

Uma cozinheira inexperiente quer planejar as ações que pode desenvolver em paralelo durante o preparo de uma macarronada. Para estimar o tempo para ferver (100 ºC) os 3 L de água necessários para o cozimento do macarrão, ela verifica a temperatura ambiente (24 ºC) e a potência de seu fogão (2.100 W).

Se considerar a densidade da água igual a 1 kg/L e o calor específico da água igual a 4,2 J/(g.ºC), ela terá aproximadamente quantos minutos para preparar o molho até a fervura da água, ou seja, até a água atingir 100 ºC?