www.AulasEnsinoMedio.com.br - Física - Exercício calorimetria

Módulo 27
Exercícios
Resolvidos
de Calor

Questão 39
(UFPB) Um engenheiro testa materiais para serem usados na
fabricação da carroceria de um automóvel. Entre outras
propriedades, é desejável a utilização de materiais com alto
calor específico. Ele verifica que, para aumentar em 3ºC a
temperatura de 32 g do material A, é necessário fornecer 24
cal de calor a esse material. Para obter o mesmo aumento de
temperatura em 40 g do material B, é preciso 24 cal. Já 50 g
do material C necessitam 15 cal para sofrer o mesmo
acréscimo de temperatura. Os calores específicos dos
materiais A, B e C são respectivamente:

Questão 39
a) CA = 0,25 cal/g°C; CB = 0,20 cal/g°C; CC = 0,10 cal/g°C

b) CA = 0,20 cal/g°C; CB = 0,35 cal/g°C; CC = 0,15 cal/g°C
c) CA = 0,30 cal/g°C; CB = 0,10 cal/g°C; CC = 0,20 cal/g°C

d) CA = 0,35 cal/g°C; CB = 0,20 cal/g°C; CC = 0,10 cal/g°C
e) CA = 0,10 cal/g°C; CB = 0,30 cal/g°C; CC = 0,25 cal/g°C

Resposta 39
Material A
Q mc
24 32 c 3
24
c
96
c A 0,25 cal/ gº C

Letra A

Material B
24 40 C 3
24
c
120
cB 0,2 cal/gº C

Material c
15 50 c 3
15
c
150
cc 0,1 cal/gº C

Questão 40
Um bloco de metal de massa 50 g está a 10ºC. Ao receber
1.000 cal, sua temperatura sobe para 60º C. A capacidade
térmica do bloco vale, em cal/ºC:
a) 0,4
b) 10
c) 20
d) 50
e) 100

Resposta 40
Q C
100 c (60 10)
1000
c
50
c 20 cal/º C

Questão 41
(UERJ) A quantidade de calor necessária para ferver a água
que enche uma chaleira comum de cozinha é, em calorias, da
ordem de:
a) 102
b) 103
c) 104
d) 105

Resposta 41
1L 1Kg
Q 1000 1 100
5

Q 10

Letra D

Questão 42
(UFG) Com o objeto de economizar energia, um morador
instalou no telhado de sua residência um coletor solar com
capacidade de 1,2 x 108 cal/dia. Toda essa energia foi utilizada
para aquecer 2,0 x 103 L de água armazenada em um
reservatório termicamente isolado. De acordo com estes
dados, a variação da temperatura da água (em graus Celsius)
ao final de um dia é de:
Dados:
Calor específico da água ca = 1,0 cal/gºC
Densidade da água da = 1,0 g/cm3
a) 1,2

b) 6,0

c) 12,0

c) 60,0

e) 120,0

Resposta 42
1g / cm

3

2 x10³l
Q

1Kg / l
2 x10³ Kg

mc
8

1,2 10

2 10

6

8

1,2 10
6
2 10
60 C

Letra D

Questão 43
(UFRJ) Sabemos que no verão, sob sol a pino, a temperatura
da areia da praia fica muito maior que a da água. Para avaliar
quantitativamente este fenômeno, , um estudante coletou
amostras de massas iguais de água e de areia e cedeu a cada
uma delas a mesma quantidade de calor. Verificou, então, que
enquanto a temperatura da amostra de areia sofreu um
acréscimo de 50ºC, a temperatura da amostra de água sofreu
um acréscimo de apenas 6ºC. Considere o calor específico da
água 1,00 cal/g ºC. Calcule o calor específica da areia.
´

Resposta 43
Q m c
Q m16
Q 6m
6m m c 50
c

6
50

0,12cal / g C

Questão 44
(UFRS) Um corpo de alumínio e outro de ferro possuem
massas mAl e mFer respectivamente. Considere que o calor
específico do alumínio é o dobro do calor específico do ferro.
Se os dois corpos, ao receberem a mesma quantidade de
calor Q, sofrem a mesma variação de temperatura ∆T, as
massas dos corpos são tais que
´

a)mAI
b)mAI
c) mAI
d) mAI
e)mAI

= 4mFc
= 2mFc
= mFc
= mFc /2
= 4mFc /4

Resposta 44
QAl

QFe

m Al c Al
m Al 2cFe
m Al

mFe cFe
mFe cFe

mFe
2

Letra D

Questão 45
(PUC) UM líquido, cuja massa é de 1000 g, é aquecido por um
aquecedor de potência igual a 8.100 Watts. O calor específico
do líquido é de 2,7 J/g ºC. Qual é variação de temperatura do
líquido por unidade de tempo, em ºC/s?
a) 2,7
b) 3
c) 8,1
d) 0,33
e) 300
´

Resposta 45
P

Q
t

Q
8100
1
Q 8100J
Q m c
8100 1000 2,7
8100
3
2700

Letra B

Exercícios
Resolvidos
de
Mudanças
de Estados

Módulo
28

Questão 46
(UERJ) O calor específico da água é da ordem de 1,0 cal . g-1 .
ºC-1 e seu calor latente de fusão é igual a 80 cal . g-1 . Para
transformar 200 g de gelo a 0ºC em água a 30ºC, a
quantidade de energia necessária, em quilocalorias, equivale
a:
a)
b)
c)
d)

8
11
22
28

Resposta 46
Q1

m l

Q1

200 80

Q1 16000cal
Q2

m c

Q2

200 1 30

Q2

6000cal

QT

16000 6000

QT

22000cal

Letra C

Questão 47
(UERJ) Uma menina deseja fazer um chá de camomila, mas
só possui 200g de gelo a 0ºC e um forno de microondas cuja
potência máxima é 800W. Considere que a menina está no
nível do mar, o calor latente de fusão do gelo é 80 cal/g, o
calor específico da água é 1 cal/g ºC e que 1 cal vale
aproximadamente 4 joules. Usando esse forno sempre na
potência máxima, o tempo necessário para a água entrar em
ebulição é:
a)
b)
c)
d)

45 s
90 s
180 s
360 s

Resposta 47
Q1

ml

Q1

QT

36000cal

QT

QT

36000x 4

144000J

200 80

Q1 16000cal
Q2

200 1 100

Q2

20000cal

Q
P
t
144000
800
t
144000
t
180
800

Letra C

Questão 48
O gráfico a seguir representa a temperatura de uma amostra
de massa 20 g de determinada substância, inicialmente no
estado sólido, em função da quantidade de calor que ela
absorve:

Com base nessas informações, marque a alternativa
correta.

Questão 48
a) O calor latente de fusão da substância é igual a 30 cal/g.
b) O calor específico na fase sólida é maior do que o calor
específico da fase líquida.

c) A temperatura de fusão da substância é de 300º C.
d) O calor específico na fase líquida da substância vale 1,0

cal/(g . ºC).

Resposta 48
Q

ml

600 20l
600
l
20
l 30cal / g

Q m c
600 20 c 20
600
c
400
c 1,5cal / g C

Letra A

Questão 49
(UERJ) Um técnico, utilizando uma fonte t térmica de potência
eficaz igual a 100W, realizada uma experiência para
determinar a quantidade de energia necessária para fundir
completamente 100g de chumbo, a partir da temperatura de
27ºC.
Ele anota os dados da variação da temperatura em função do
tempo, ao longo da experiência, e constrói o gráfico a seguir:

Questão 49
(Se o chumbo tem calor específico igual a 0,13J/g ºC e calor
latente de fusão igual a 25J/g, então o instante T do
gráfico, em segundos, e a energia total consumida, em
joules, correspondem respectivamente, a:
a) 25 2 2.500
b) 39 e 3.900
c) 25 3 5.200
d) 39 e 6.400

Resposta 49
Q m c
Q 100 0,13 300
Q 3900J
Q
p
t
3900
100
t

t
t
Q

3900
100
39s
P. t

Q 100.64 6400J

Letra D

Questão 50
(UERJ) Um recipiente de capacidade térmica desprezível
contém 1Kg de um líquido extremamente viscoso.
Dispara-se um projétil de 2 x 10-2 Kg que, ao penetrar no
líquido, vai rapidamente ao repouso. Verifica-se então que a
temperatura do líquido sofre um acréscimo de 3ºC.
Sabendo que o calor específico do líquido é 3 J/Kg ºC, calcule
a velocidade com que o projétil penetra no líquido.

Resposta 50
Q m c
Q 13 3
Q 9J
Ec Q
mv ²
9
2

9
v²
2
10
v ² 9 10²
v

9 10²

v 30m / s

Questão 51
(UERJ) Um calorímetro de capacidade térmica desprezível
tem uma de suas paredes inclinada como mostra a figura.
Um bloco de gelo, a 0ºC, é abandonado a 1,68 x 10-1 m de
altura e desliza até atingir a base do calorímetro, quando pára.
Sabendo que o calor
latente de fusão do
gelo vale 3,36 x 105
J/Kg e considerando g
= 10 m/s2, calcule a
fração da massa do
bloco de gelo que se
funde.

Resposta 51
Ep m g h
Ep m 10 1,68 10

1

Ep 1,68m
Q

ml

1,68m
m
m
m
m

m 3,36 x10
1,68
3,36 x10
5 x10

6

5

5

Módulo
29

Exercícios
Resolvidos de
Principio das
Trocas de
calor

Questão 52
(UNIRIO) Num recipiente adiabático que contém 1,0 litro de
água, colocou-se um bloco de ferro de massa igual a 1,0 Kg.
Atingido o equilíbrio térmico, verificou-se que a temperatura da
água aumentou em 50º C, enquanto o bloco se resfriou em
algumas centenas de graus Celsius.
Isso ocorreu em virtude da diferença entre suas (seus):
a)
b)
c)
d)
e)

Capacidade térmicas.
Densidades.
Calores latentes.
Coeficientes de dilatação térmica.
Coeficientes de condutibilidade térmica.

Resposta 52
a) Capacidade térmicas.
b) Densidades.
c) Calores latentes.
d) Coeficientes de dilatação térmica.
e) Coeficientes de condutibilidade térmica.

Questão 53
(UNIRIO) Em um recipiente adiabático são misturados 100 g
de líquido A, inicialmente a uma temperatura de 80º C, e 100
g de líquido B, inicialmente a uma temperatura de 20º C.
Depois de atingido o equilíbrio térmico, a temperatura da
mistura é de 60º C. Considerando-se CA e CB os calores
específicos
das
substâncias
A
e
B, respectivamente, determine o valor da razão CA / CB.

Resposta 53
QA QB

0

100 c A ( 20) 100 cB 40 0
2000c A 4000cB
4000cB
cA
cB

2000c A

4000
2000

2

0

Questão 54
(UNIRIO) Em um recipiente termicamente isolado são
misturados 100 g de água a 8º C com 200 g de água a 20º C.
A temperatura final de equilíbrio será igual a:

a)
b)
c)
d)
e)

10º C
14º C
15º C
16ºC
20ºC

Resposta 54
Q1 Q2

0

100 1(T 8) 200 1 (T 20) 0
100T 800 200T 4000 0
300T
300T
T
T

4800 0
4800

4800
300
16 C

Letra D

Questão 55
(UNIRIO)

Representemos acima o diagrama de variação da
temperatura de duas massas de água, m, (inicialmente a 80º
C) e m2 ( inicialmente a 20º C), que foram misturadas em um
vaso adiabático,

Questão 55
Considerando os dados fornecidos pelos gráficos, podemos
afirmar que:
a) m1 = 3m2

b) m1=m2/2
c) m1 = m2/3

d) m1 = 2m2
e) m1 = m2

Resposta 55
Q1 Q2

0

m1 1(40 80) m2 1 (40 20)
m1 ( 40) m2 20
20m2

0

0

40m1

m2

2m1

m1

m2
2

Letra B

Questão 56
(UERJ) Uma bolinha de aço a 120º C é colocada sobre um
pequeno cubo de gelo a 0º C.
Em escala linear, o gráfico que melhor representa a
variação, no tempo, das temperaturas da bolinha de aço e do
cubo de gelo, até alcançarem um estado de equilíbrio, é:

Questão 57
(UNIFICADO) Em um calorímetro ideal, colocam-se 100 de
gelo a 0º C com 1000g de água líquida a 0º C. Em
seguida, são formuladas três hipóteses sobre o que poderá
ocorrer com o sistema água + gelo no interior do calorímetro:
I – parte do gelo derreterá, diminuindo a massa do bloco de
gelo;
II – parte da água congelará, diminuindo a massa de água
líquida;
III – as massas de gelo e de água líquida permanecerão
inalteradas.

Questão 57
Assinalando V para hipótese verdadeira e F para hipótese
falsa, a sequência correta será:
a) F, F, F
b) F, F, V
c) F, V. F
d) V, F, F
e) V, V, F

Resposta 57
Assinalando V para hipótese verdadeira e F para hipótese
falsa, a sequência correta será:
a) F, F, F
b) F, F, V
c) F, V. F
d) V, F, F
e) V, V, F

Questão 58
(UNIFICADO) Em um calorímetro ideal misturam-se uma certa
massa de vapor d’água a 100º C com uma outra massa de
gelo a O ºC, sob pressão que é mantida normal. Após alguns
minutos, estabelece-se o equilíbrio térmico.
Dentre as opções abaixo, assinale a única que apresenta uma
situação impossível para o equilíbrio térmico.
a) Gelo e água a 0ºC.
b) Apenas água a 0ºC.
c) Apenas água a 50ºC
d) Apenas água a 100ºC
e) Apenas vapor d’água a 100ºC

Questão 58


Resposta 58


Questão 59
UFF) Em um recipiente termicamente isolado e de
capacidade térmica desprezível, são colocados 50g de gelo a
0ºC e um bloco de 50 g de alumínio a 120ºC. Sabe-se que os
calores específicos de alumínio, do gelo e da água
valem, respectivamente, 0,2 cal/g ºC, o,5 cal/g ºC e que o
calor latente de fusão do gelo é 80 cal/g.
Uma vez atingido o equilíbrio térmico, é correto afirmar que:
a) parte do gelo derreteu e a temperatura é 0ºC;
b) parte do gelo derreteu e a temperatura é 20ºC;
c) parte do gelo derreteu e a temperatura é 50ºC;
d) Todo o gelo derreteu e a temperatura é 0ºC;
e) Todo o gelo derreteu e a temperatura é 20ºC;

Resposta 59
a) parte do gelo derreteu e a temperatura é 0ºC;
b) parte do gelo derreteu e a temperatura é 20ºC;
c) parte do gelo derreteu e a temperatura é 50ºC;
d) Todo o gelo derreteu e a temperatura é 0ºC;
e) Todo o gelo derreteu e a temperatura é 20ºC;

Resposta 59
Q

mc

Q 50 0,2 120
Q 1200cal
Q ml
1200 m80
1200
m
15 g
80

Letra A

Questão 60
(UFRJ)
Um
calorímetro,
considerado
ideal, contém, inicialmente, uma certa massa de água à
temperatura de 19.8ºC. Observa-se que, após introduzir no
calorímetro uma massa de gelo a 0ºC, de valor igual a um
quarto de massa inicial da água, a temperatura de equilíbrio
térmico é 0ºC, com o gelo totalmente derretido. A partir desses
dados, obtenha o calor latente de fusão do gelo. Considere o
calor específico da água igual a 1,0 cal/g ºC.

Resposta 60
Q
Q
Q
Q

mc
m 1 19,8
m 19,8
ml
m
Q
l
4
m
19,8m
l
4
l 19,8 4
l 79,2cal / g

Questão 61
(UNIRIO) No café de manhã de uma fábrica, é oferecida aos
funcionários uma certa quantidade de café com
leite, misturados, com massas iguais, obtendo-se uma mistura
a uma temperatura de 50º C. Supondo que os calores
específicos do café e do leite são iguais, indique qual a
temperatura que o café deve ter ao ser adicionado ao
leite, caso o leite esteja a uma temperatura inicial de 30º C.
a) 40ºC

d) 70ºC

b) 50ºC

e) 80ºC

c) 60ºC

Resposta 61
Qc

QL

0

m c (50 T ) m c (50 30)
50mc Tmc 20mc 0
70mc Tmc 0
70mc Tmc
T 70 C

0

Letra D

Questão 62
(UFF) Assinale a opção que apresenta a afirmativa correta.
a) O calor específico de uma substância é sempre constante.
b) A quantidade de calor necessária para aquecer uma certa
massa de água de 0º C a 5º C é igual à quantidade de
calor necessária para elevar a temperatura de uma mesma
massa de gelo de 0ºC a 5º C.
c) Massas iguais de água e alumínio ao receberem a mesma
quantidade de calor sofrerão a mesma variação de
temperatura.
d) Misturando-se água a 10ºC com gelo a 0ºC, a temperatura
final de equilíbrio térmico será sempre menor que 10ºC e
maior que 0ºC.
e) Corpos de massas e materiais diferentes podem ter
capacidades térmicas iguais.

Resposta 62
a) O calor específico de uma substância é sempre constante.
b) A quantidade de calor necessária para aquecer uma certa
massa de água de 0º C a 5º C é igual à quantidade de
calor necessária para elevar a temperatura de uma mesma
massa de gelo de 0ºC a 5º C.
c) Massas iguais de água e alumínio ao receberem a mesma
quantidade de calor sofrerão a mesma variação de
temperatura.
d) Misturando-se água a 10ºC com gelo a 0ºC, a temperatura
final de equilíbrio térmico será sempre menor que 10ºC e
maior que 0ºC.
e) Corpos de massas e materiais diferentes podem ter
capacidades térmicas iguais.

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