Sistema Termicamente Isolado Atividades Respondidas

1) Sistema Termicamente Isolado: (Unesp) Clarice colocou em uma xícara 50 mL de café a 80 °C, 100 mL de leite a 50 °C e, para cuidar de sua forma física, adoçou com 2 mL de adoçante líquido a 20 °C. Sabe-se que o calor específico do café vale 1 cal/(g.°C), do leite vale 0,9 cal/(g.°C), do adoçante vale 2 cal/(g.°C) e que a capacidade térmica da xícara é desprezível.

Considerando que as densidades do leite, do café e do adoçante sejam iguais e que a perda de calor para a atmosfera é desprezível, depois de atingido o equilíbrio térmico, a temperatura final da bebida de Clarice, em °C, estava entre

a) 75,0 e 85,0.

b) 65,0 e 74,9.

c) 55,0 e 64,9.

d) 45,0 e 54,9.

e) 35,0 e 44,9.

 

 

2) (Upf) Dois blocos metálicos A e B, ambos de materiais diferentes, são colocados em contato no interior de um calorímetro ideal, de modo a isolá-los de influências externas. Considerando que a massa do bloco A (mA) é igual ao dobro da massa do bloco B (mB), o calor específico do bloco A (cA) é igual à metade do calor específico do bloco B (cB) e a temperatura inicial do bloco A (TA) é igual ao triplo da temperatura  inicial do bloco B (TB), pode-se afirmar que, quando alcançado o equilíbrio térmico do sistema, a temperatura de equilíbrio

(Teq) será igual a:

a) TB

b) 2 TB

c) 3 TB

d) 4 TB

e) 5 TB

 

 

3) Sistema Termicamente Isolado: (Pucrj) Uma barra metálica, que está sendo trabalhada por um ferreiro, tem uma massa M = 2,0 kg e está a uma temperatura Ti. O calor específico do metal é cM = 0,10 cal/g °C. Suponha que o ferreiro mergulhe a barra em um balde contendo 10 litros de água a 20°C. A temperatura da água do balde sobe 10°C com relação à sua temperatura inicial ao chegar ao equilíbrio.

Calcule a temperatura inicial Ti da barra metálica.

Dado: c

água = 1,0 cal/g °C e dágua = 1,0 g/cm3

a) 500°C

b) 220°C

c) 200°C

d) 730°C

e) 530°C

 

4) (Fatec) Um frasco contém 20 g de água a 0°C. Em seu interior é colocado um objeto de 50 g de alumínio a 80°C. Os calores específicos da água e do alumínio são respectivamente 1,0 cal/g°C e 0,10 cal/g°C. Supondo não haver trocas de calor com o frasco e com o meio ambiente, a temperatura de equilíbrio desta mistura será:

a) 60°C

b) 16°C

c) 40°C

d) 32°C

e) 10°C

 

 

5) Sistema Termicamente Isolado: (Uel) Um recipiente de capacidade térmica 50 cal/°C contém 200 g de água a 40°C. Introduz-se no recipiente 50 g de gelo a 0°C. Admitindo que não há trocas de calor com o ambiente, a temperatura final de equilíbrio, em °C, é Dados:

calor específico da água = 1 cal/g°C

calor latente de fusão de gelo = 80 cal/g

a) 24

b) 20

c) 15

d) 12

e) zero

 

Exercícios de Física sobre Calorimetria.

 

6) Sistema Termicamente Isolado: (Fei) Um calorímetro contém 200 ml de água, e o conjunto está à temperatura de 20°C. Ao ser juntado ao calorímetro 125 g de uma liga a 130°C, verificamos que após o equilíbrio térmico a temperatura final é de 30°C. Qual é a capacidade térmica do calorímetro?

Dados:

calor específico da liga: 0,20 cal/g°C

calor específico da água: 1 cal/g°C

densidade da água: 1000 kg/m3

a) 50 cal/°C

b) 40 cal/°C

c) 30 cal/°C

d) 20 cal/°C

e) 10 cal/°C

 

 

7) (Unicamp) Um rapaz deseja tomar banho de banheira com água à temperatura de 30°C, misturando água quente e fria. Inicialmente, ele coloca na banheira 100 l de água fria a 20°C. Desprezando a capacidade térmica da banheira e a perda de calor da água, pergunta-se:

a) quantos litros de água quente, a 50°C, ele deve colocar na banheira?

b) se a vazão da torneira de água quente é de 0,20 l/s, durante quanto tempo a torneira deverá ficar aberta?

 

 

8) (Fgv) Como não ia tomar banho naquele momento, um senhor decidiu adiantar o processo de enchimento de seu ofurô (espécie de banheira oriental), deixando-o parcialmente cheio. Abriu o registro de água fria que verte 8 litros de água por minuto e deixou-o derramar água à temperatura de 20°C, durante 10 minutos. No momento em que for tomar seu banho, esse senhor abrirá a outra torneira que fornece água quente a 70°C e que é semelhante à primeira, despejando água na mesma proporção de 8 litros por minuto sobre a água já existente no ofurô, ainda à temperatura de 20°C. Para que a temperatura da água do banho seja de 30°C, desconsiderando perdas de calor para o ambiente e o ofurô, pode-se estimar que o tempo que deve ser mantida aberta a torneira de água quente deve ser, em minutos,

a) 2,5.

b) 3,0.

c) 3,5.

d) 4,0.

e) 4,5.

 

 

9) Sistema Termicamente Isolado: (Fuvest) 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°C) 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°C, mantida a uma vazão de 12 litros por minuto. Quando a temperatura de saída da água da serpentina for 40°C, será possível estimar que a água da tubulação principal esteja saindo a uma temperatura T de, aproximadamente:

a) 75°C

b) 65°C

c) 55°C

d) 45°C

e) 35°C

 

 

10) (Mackenzie) Um calorímetro de capacidade térmica 6 cal/°C contém 80 g de água (calor específico = 1 cal/g°C) a 20°C. Ao se colocar um bloco metálico de capacidade térmica 60 cal/°C, a 100°C, no interior desse calorímetro, verificou-se que a temperatura final de equilíbrio térmico é 50°C. A quantidade de calor perdida para o ambiente, nesse processo, foi de:

a) 420 cal

b) 370 cal

c) 320 cal

d) 270 cal

e) 220 cal

 

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Gabarito com as respostas das questões e Física sobre Sistema Termicamente Isolado:

1) c;

2) b;

3) e;

4) b;

5) b;

6) a;

 

7)a) 50 litros.

b) 2,5.102 s.

 

8) a;

9) c;

10) a

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