1. TRABALHO DE RECUPERAÇÃO DE FÍSICA 2º
ANO
PROFESSOR ANDRÉ
1) (Fatec-SP) Na tabela 1, é possível ler os valores do
calor específico de cinco substâncias no estado líquido,
e no gráfico é representada a curva de aquecimento de
100 g de uma dessas substâncias.
A curva de
aquecimento (figura 1) representada é a:
a) da água.
b) do álcool etílico.
d) da acetona.
e) do benzeno.
c) do ácido acético.
2) O chamado leite longa vida é pasteurizado pelo
processo UHT (Ultra High Temperature), que consiste
em aquecer o leite da temperatura ambiente (22 °C) até
137 °C em apenas 4,0 s, sendo em seguida envasado em
embalagem impermeável a luz e a micro-organismos.
O
calor específico do leite é praticamente igual ao da água,
1,0 cal/g °C.
Assim, no aquecimento descrito, que
quantidade de calor cada litro (1 000 g) de leite precisou
receber? Dê sua resposta em quilocalorias (kcal).
3) Para o aquecimento de 500 g de água, de 20 °C a 100
°C, utilizou-se uma fonte térmica de potência 200 cal/s.
Sendo o calor específico da água igual a 1,0 cal/g °C,
quanto tempo demorou esse aquecimento, se o
rendimento foi de 100%?
4) Uma fonte térmica foi utilizada para o aquecimento
de 1,0 L de água (1 000 g) da temperatura ambiente (20
°C) até o ponto de ebulição (100 °C) num intervalo de
tempo igual a 1 min 40 s com rendimento de 100%.
Sendo o calor específico da água igual a 1,0 cal/g °C,
qual o valor da potência dessa fonte?
5) O gráfico (figura 2) mostra o aquecimento de um
bloco de ferro de massa 500 g.
O calor específico do
ferro é igual a 0,12 cal/g °C.
Qual a potência dessa fonte
térmica, sabendo que seu rendimento foi
de 50%?
6) Uma fonte térmica de potência constante fornece 50
cal/min para uma amostra de 100 g de uma substância.
O gráfico (figura 3) fornece a temperatura em função do
tempo de aquecimento desse corpo.
Qual o valor do
calor específico do material dessa substância?
7) (UFPE) O gráfico (figura 4) mostra a variação de
temperatura em função do tempo de uma massa de água
que está sendo aquecida por uma fonte de calor cuja
potência é 35 cal/s.
Supondo que todo o calor gerado
pela fonte seja absorvido pela água, calcule a massa da
água, em gramas, que foi aquecida.
Dado: calor
específico da água: 1,0 cal/g °C.
8) A energia utilizada para a manutenção e o
desempenho do corpo humano é obtida por meio dos
alimentos que são ingeridos.
A tabela 2 a seguir mostra
a quantidade média de energia absorvida pelo corpo
humano a cada 100 gramas do alimento ingerido.
Se for preciso, use: 1 caloria = 4,2 joules;
calor
específico sensível da água = 1,0 cal/g °C.
JUSTIFIQUE AS FALSAS.
Analisando a tabela, podemos concluir que, em termos
energéticos:
a) o chocolate é o alimento mais energético dentre os
listados;
b) uma fatia de mamão equivale, aproximadamente, a
10 folhas de alface;
c) um copo de Coca-cola fornece uma energia de,
aproximadamente, 328 J;
d) 0,50 kg de sorvete é equivalente a, aproximadamente,
320 g de batatas fritas;
e) um sanduíche com 2 fatias de pão, 2 folhas de alface
e 2 folhas de repolho equivale a 1 unidade de batata
frita.
9) (Fuvest-SP) Um ser humano adulto e saudável
consome, em média, uma potência de 120 J/s.
Uma
caloria
alimentar
(1,0
kcal)
corresponde
aproximadamente a 4,0 · 10³ J.
Para nos mantermos
saudáveis, quantas calorias alimentares devemos
utilizar, por dia, a partir dos alimentos que ingerimos?
a) 33
b) 120
c) 2,6 · 10³
d) 4,0 · 10³
e) 4,8 · 10³
10) Um bom chuveiro elétrico, quando ligado na
posição “inverno”, dissipa uma potência de 6,4 kW,
fornecendo essa energia à água que o atravessa com
vazão de 50 gramas por segundo.
Se a água, ao entrar
no chuveiro, tem uma temperatura de 23 °C, qual a sua
temperatura na saída? Dado: calor específico da água =
1,0 cal/g °C;
1 cal = 4 J.
11) (UFSCar-SP) Um dia, o zelador de um clube mediu
a temperatura da água da piscina e obteve 20 °C, o
mesmo valor para qualquer ponto da água da piscina.
Depois de alguns dias de muito calor, o zelador refez
essa medida e obteve 25 °C, também para qualquer
ponto do interior da água.
Sabendo que a piscina contém
200 m³ de água, que a densidade da água é 1,0 · 10³
kg/m³ e que o calor específico da água é 4,2 · 10³ J/kg
°C, responda:
a) qual a quantidade de calor absorvida, do ambiente,
pela água da piscina?
b) por qual processo (ou processos) o calor foi
transferido do ambiente para a água da piscina e da água
da superfície para a água do fundo? Explique.
12) Num recipiente termicamente isolado e com
capacidade térmica desprezível, misturam-se 200 g de
água a 10 °C com um bloco de ferro de 500 g a 140 °C.
Qual a temperatura final de equilíbrio térmico?
Dados: calor específico da água = 1,0 cal/g °C;
calor específico do ferro = 0,12 cal/g °C.
13) Num recipiente termicamente isolado e de
capacidade térmica desprezível, são misturados 200 g de
água a 55 °C com 500 g também de água a 20 °C.
Quando a mistura atingir o equilíbrio térmico, qual será
sua temperatura?
14) Um bloco A tem massa, calor específico e
temperatura inicial respectivamente iguais a m A, cA e θA.

2. Um bloco B tem massa, calor específico e temperatura
inicial respectivamente iguais a mB, cB e θB.
Os blocos A
e B são postos em contato térmico e, depois de certo
tempo, atingem o equilíbrio térmico, adquirindo uma
temperatura θE.
Considerando cA e cB constantes e
supondo o sistema termicamente isolado, calcule θE.
15) (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 certo tempo em um 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 metálica.
Qual a
temperatura do bloco metálico, por ocasião da
transferência de um recipiente para o outro?
16) A respeito de mudança de estado físico, indique a
alternativa incorreta.
a) Se um corpo sólido absorve calor e sua temperatura
não varia, isso significa que ele está sofrendo mudança
de estado físico;
b) Durante uma fusão, sob pressão constante, todo calor
absorvido é utilizado para alterar o arranjo molecular da
substância;
c) Quando um sólido recebe calor, ou o estado de
agitação de suas partículas aumenta ou ocorre uma
reestruturação no seu arranjo molecular, os fatores que
determinam o que acontece são: a temperatura do sólido
e a pressão a que ele está sujeito;
d) A temperatura em que ocorre determinada fusão
depende da substância e da pressão a que o corpo está
sujeito;
e) Um bloco de gelo nunca pode sofrer fusão a uma
temperatura diferente de 0 °C.
17) Quanto calor devemos fornecer a um bloco de gelo
de 300 g de massa, a 0 °C, sob pressão normal, para
fundi-lo totalmente? Dado: calor latente de fusão do
gelo = 80 cal/g
18) Quanto de calor necessitam receber 100 g de gelo
para serem aquecidos de –30 °C a 10 °C? A pressão
atmosférica é constante e normal, e são dados:
calor específico do gelo = 0,50 cal/g °C;
calor de fusão do gelo = 80 cal/g;
calor específico da água = 1,0 cal/g °C.
19) Um bloco de gelo com 200 g de massa, a 0 °C,
precisa receber uma quantidade de calor Q1 para sofrer
fusão total.
A água resultante, para ser aquecida até 50
°C, precisa receber uma quantidade de calor Q2.
Qual é
o valor de Q, sendo Q = Q1 + Q2? Dados: calor latente
de fusão do gelo = 80 cal/g;
calor específico da água =
1,0 cal/g °C.
20) Uma pedra de gelo de 20 g de massa, inicialmente a
–10 °C, recebeu 2 700 cal.
Determine a temperatura
atingida, sabendo que essa energia foi totalmente
aproveitada pelo sistema.
Dados: calor específico do
gelo = 0,50 cal/g °C;
calor específico da água = 1,0
cal/g °C;
calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g.
21) O gráfico (figura 5) representa o aquecimento de um
bloco de gelo de massa 1,0 kg, inicialmente a 0 °C.
Sabendo que o calor latente de fusão do gelo vale 80
cal/g, responda qual a quantidade de calor absorvida
pelo gelo entre os instantes 0 e 100 s?
22) (UFPI) O gráfico (figura 6) a seguir mostra a curva
de aquecimento de certa massa de gelo.
Determine a
temperatura inicial do gelo (t0) e a temperatura final da
água (t1).
Dados: calor específico do gelo = 0,50 cal/g
°C;
calor específico da água = 1,0 cal/g °C;
calor latente
de fusão do gelo = 80 cal/g.
23) (Mack-SP) Sabendo que uma caixa de fósforos
possui em média 40 palitos e que cada um desses
palitos, após sua queima total, libera cerca de 85
calorias, para podermos fundir totalmente um cubo de
gelo de 40 gramas, inicialmente a –10 °C, sob pressão
normal, quantas caixas de fósforos devemos utilizar, no
mínimo? Dados: calor específico do gelo = 0,50 cal/g
°C;
calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g;
calor
específico da água = 1,0 cal/g °C.
24) (Unip-SP) Um bloco de gelo de massa M está a uma
temperatura inicial θ.
O bloco de gelo recebe calor de
uma fonte térmica de potência constante.
Admita que
todo o calor fornecido pela fonte é absorvido pelo bloco.
O intervalo de tempo para o gelo atingir a sua
temperatura de fusão é igual ao intervalo de tempo que
durou sua fusão completa.
Considere os seguintes
dados:
I.
calor específico sensível do gelo: 0,50 cal/g °C;
II.
temperatura de fusão do gelo: 0 °C;
III.
calor específico latente de fusão do gelo: 80 cal/g.
O valor de θ:
a) não está determinado, porque não foi dada a massa M
do bloco de gelo.
b) não está determinado, porque não foi dada a potência
da fonte térmica que forneceu calor ao bloco de gelo.
c) é –160 °C.
d) é –80 °C.
e) é –40 °C.
25) (UFC-CE) Um recipiente contém 3,8 kg de água e
uma massa desconhecida de gelo, a 0 °C, no instante t
igual a zero.
Esse recipiente é colocado em contato com
uma fonte térmica que transfere calor a uma taxa
constante.
A temperatura da mistura é medida várias
vezes e os dados obtidos são mostrados no gráfico da
temperatura θ (°C) versus tempo t (minutos) abaixo
(figura 7).
Desprezando-se a capacidade térmica do
recipiente, calcule:
a) a massa de gelo no instante inicial;
b) a taxa de transferência de calor para o sistema.
Dados: calor latente do gelo, L = 80 cal/g;
calor
específico da água, ca = 1,0 cal/g °C.
26) (Unesp-SP) Uma quantidade de 1,5 kg de certa
substância encontra-se inicialmente na fase sólida, à
temperatura de –20 °C.
Em um processo a pressão

3. constante de 1,0 atm, ela é levada à fase líquida a 86 °C.
A potência necessária nessa transformação foi de 1,5
kJ/s.
O gráfico na figura 8 mostra a temperatura de cada
etapa em função do tempo.
Calcule:
a) o calor latente de fusão LF;
b) o calor necessário para elevar a temperatura de 1,5 kg
dessa substância de 0 °C a 86 °C.
27) Num recipiente de paredes adiabáticas, há 60 g de
gelo fundente (0 °C).
Colocando-se 100 g de água no
interior desse recipiente, metade do gelo se funde.
Qual
é a temperatura inicial da água? Dados: calor específico
da água = 1,0 cal/g °C;
calor latente de fusão do gelo =
80 cal/g.
28) Num calorímetro ideal, misturam-se 200 g de gelo a
0 °C com 200 g de água a 40 °C.
Dados: calor
específico da água = 1,0 cal/g °C;
calor latente de fusão
do gelo = 80 cal/g.
Determine:
a) a temperatura final de equilíbrio térmico da mistura;
b) a massa de gelo que se funde.
Figura 2
Figura 3
29) Num calorímetro ideal, misturam-se 200 g de gelo a
– 40 °C com 100 g de água a uma temperatura θ.
Dados:
calor específico do gelo = 0,50 cal/g °C;
calor latente de
fusão do gelo = 80 cal/g;
calor específico da água = 1,0
cal/g °C.
Determine:
a) a temperatura θ, para que no equilíbrio térmico
coexistam massas iguais de gelo e de água;
b) a temperatura da água quando o gelo atinge 0 °C,
considerando as condições do item a.
30) Em uma cozinha, uma chaleira com 1L de água
ferve.
Para que ela pare, são adicionados 500mL de
água à 10°C.
Qual a temperatura do equilíbrio do
sistema?
FIGURAS
PARA
QUESTÕES
A
RESOLUÇÕES
Figura 4
DAS
Tabela 1
Tabela 2
Figura 1
Figura 5

4. Figura 6
Figura 7
Figura 8