Calorimetria: Calor Sensível e Mudanças de Fases 10 Exercícios

Questão 01 sobre Calorimetria: Calor Sensível e Mudanças de Fases: (UFMG–2007) Numa aula de Física, o professor Carlos Heitor apresenta a seus alunos esta experiência: dois blocos – um de alumínio e outro de ferro –, de mesma massa e, inicialmente, à temperatura ambiente, recebem a mesma quantidade de calor, em determinado processo de aquecimento.
O calor específico do alumínio e o do ferro são, respectivamente, 0,90 J/(g°C) e 0,46 J/(g°C).

Questionados quanto ao que ocorreria em seguida, dois dos alunos, Alexandre e Lorena, fazem, cada um deles, um comentário:
• Alexandre: “Ao final desse processo de aquecimento, os blocos estarão à mesma temperatura.”
• Lorena: “Após esse processo de aquecimento, ao se colocarem os dois blocos em contato, fluirá calor do bloco de ferro para o bloco de alumínio.”

Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que:
A) apenas o comentário de Alexandre está certo.
B) apenas o comentário de Lorena está certo.
C) ambos os comentários estão certos.
D) nenhum dos dois comentários está certo.

Questão 02. (FCMMG) A Lua é um satélite árido, sem atmosfera, com montanhas rochosas, planícies e crateras. Quando uma de suas metades está iluminada pelo Sol, sua temperatura pode chegar a 120 °C, enquanto, no mesmo momento, a face escura pode ter uma temperatura em torno de 150 °C abaixo de zero.

Essa grande variação de temperatura é explicada, principalmente, por uma característica física das rochas, isto é:
A) o seu calor latente.
B) a sua capacidade térmica.
C) o seu calor específico.
D) o seu coeficiente de dilatação.

Questão 03. (FUVEST-SP) Dois recipientes de material termicamente isolante contêm cada um 10 g de água a 0 °C. 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 °C. 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 °C.
B) 20 °C.
C) 40 °C.
D) 60 °C.
E) 80 °C.

Questão 04 sobre Calorimetria: Calor Sensível e Mudanças de Fases: (FUVEST-SP) 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 °C, sendo aquecido (no trocador de calor B) pelo leite que já foi pasteurizado e está saindo do sistema.

II. Em seguida, completa-se o aquecimento do leite, através da resistência R, até que ele atinja 80 °C. Com essa temperatura, o leite retorna a B.

III. Novamente, em B, o leite quente é resfriado pelo leite frio que entra por A, saindo do sistema (através de C), a 20 °C.

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 °C.
B) 25 °C.
C) 60 °C.
D) 65 °C.
E) 75 °C.

Questão 05. (Unimontes-MG–2007) Num calorímetro de capacidade térmica 10,0 cal/ºC, tem-se uma substância líquida de massa 200 g e calor específico de 0,2 cal/g.ºC, a 60 ºC. Adicionando-se nesse calorímetro uma massa de 100 g e de calor específico 0,1 cal/g.ºC, à temperatura de 30 ºC, a temperatura de equilíbrio será de:

A) 55 ºC.
B) 45 ºC.
C) 30 ºC.
D) 70 ºC.

Questão 06. (FUVEST-SP–2007) Dois recipientes iguais, A e B, contendo dois líquidos diferentes, inicialmente a 20 °C, são colocados sobre uma placa térmica, da qual recebem aproximadamente a mesma quantidade de calor. Com isso, o líquido em A atinge 40 °C, enquanto o líquido em B, 80 °C. Se os recipientes forem retirados da placa e seus líquidos misturados, a temperatura final da mistura ficará em torno de:

A) 45 °C.
B) 50 °C.
C) 55 °C.
D) 60 °C.
E) 65 °C.

Questão 07 sobre Calorimetria: Calor Sensível e Mudanças de Fases: (UFU-MG) Um aparelho de micro-ondas é utilizado para aquecer 100 g de água (calor específico igual a 1 cal/g°C), de 25 °C a 73 °C. O aparelho gera 100 W de potência, sendo que 80% da energia produzida atinge a água e é totalmente convertida em calor. Nessas condições, assinale a alternativa que corresponde a uma afirmação VERDADEIRA.
Observação: Use 1 cal = 4 J

A) A energia total gerada pelo aparelho de micro-ondas em cada segundo é de 80 J.
B) O calor absorvido pela água durante esse processo de aquecimento é de 4 800 J.
C) O rendimento desse processo é de 20%.
D) O tempo necessário para esse processo de aquecimento é de 4 minutos.

Questão 08. (UNIFESP–2009) A sonda Phoenix, lançada pela NASA, detectou em 2008 uma camada de gelo no fundo de uma cratera na superfície de Marte. Nesse planeta, o gelo desaparece nas estações quentes e reaparece nas estações frias, mas a água nunca foi observada na fase líquida. Com auxílio do diagrama de fase da água, analise as três afirmações seguintes:

I. O desaparecimento e o reaparecimento do gelo, sem a presença da fase líquida, sugerem a ocorrência de sublimação.

II. Se o gelo sofre sublimação, a pressão atmosférica local deve ser muito pequena, inferior à pressão do ponto triplo da água.

III. O gelo não sofre fusão porque a temperatura no interior da cratera não ultrapassa a temperatura do ponto triplo da água.

De acordo com o texto e com o diagrama de fases, pode-se afirmar que está CORRETO o contido em:
A) I, II e III.
B) II e III, apenas.
C) I e III, apenas.
D) I e II, apenas.
E) I, apenas.

Questão 09. (PUC-SP–2007) O gráfico seguinte representa um trecho, fora de escala, da curva de aquecimento de 200 g de uma substância, aquecida por uma fonte de fluxo constante e igual a 232 cal/min.

Sabendo que a substância em questão é uma das apresentadas na tabela a seguir, o intervalo de tempo ∆t é, em minutos, um valor

A) acima de 130.
B) entre 100 e 130.
C) entre 70 e 100.
D) entre 20 e 70.
E) menor do que 20.

Questão 10 sobre Calorimetria: Calor Sensível e Mudanças de Fases: (UFMA–2007) Maria e João estavam acampados numa praia de São Luís, onde a temperatura ambiente era de 35 °C ao meio-dia. Nesse momento, verificaram que dois litros de água mineral estavam na temperatura ambiente. Resolveram então baixar a temperatura da água, colocando-a num recipiente de isopor juntamente com 200 g de gelo a –4 °C.

Após a fusão de todo o gelo, e estabelecido o equilíbrio térmico da mistura, a temperatura da água era, aproximadamente:
Dados: Lgelo = 80 cal/g; Cgelo = 0,5 cal/g ºC;
Cágua = 1,0 cal/g ºC

A) 26,9 °C.
B) 22,3 °C.
C) 24,4 °C.
D) 20,3 °C
E) 29,4 °C.

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Gabarito com as respostas dos 10 exercícios de Física sobre Calorimetria: Calor Sensível e Mudanças de Fases:

01. B;

02. C;

03. D; 

04. D;

05. A;

06. B;

07. D;

08. D;

09. A;

10. C

Anderson Medeiros Dalbosco

Doutorando em Genética e Biologia Molecular – UESC-BA
Mestre em Genética e Biologia Molecular – UESC-BA
Pós-Graduado em Metodologia do Ensino de Biologia e Química – FAEL
Licenciado em Ciências Biologias – IFMT/Campus Juína