O documento discute conceitos-chave de calor e fenômenos térmicos, incluindo temperatura, calor sensível, calor latente e princípios de trocas de calor. Ele também fornece exemplos e dados numéricos sobre esses tópicos.

1. O CALOR E OS FENÔMENOS
TÉRMICOS
Professor Thompson Justa

2. TEMPERATURA
 Grau de agitação das moléculas e está relacionado
à energia cinética média das moléculas.

3. CALOR
 Energia térmica em movimento (passa do corpo de
maior temperatura para o corpo de menor
temperatura, até atingir o equilíbrio térmico).

4. ESCALAS TERMOMÉTRICAS

5. TIPOS DE CALOR
 Calor Sensível (Qs): responsável pela variação de
temperatura de um sistema.
Qs = m.c.ΔƟ → Qs = C.ΔƟ
c calor específico sensível (substância/fase)
C capacidade térmica (corpo)

6. TIPOS DE CALOR
 Calor Latente (Ql): responsável pela mudança de
fase de um sistema.
Ql = m. L (L calor específico latente)

7. PRINCÍPIO DAS TROCAS DE CALOR
 O somatório de todos os calores dentro de um
sistema termicamente isolado é igual a zero.
Σ Q = 0

8. OBSERVAÇÕES
1 caloria = 4,186 joules (SI)
c água = 1 cal/g oC
c ferro = 0,11 cal/g o C
Lfusão da água = 80 cal/g
Lsolidificação da água = - 80 cal/g
IMPORTANTE
GANHAR CALOR CALOR POSITIVO (Q > 0)
PERDER CALOR CALOR NEGATIVO (Q < 0)

9. ENERGIA MECÂNICA

10. QUESTÕES

11. 01. A fotossíntese é uma reação bioquímica que ocorre nas plantas, para a qual é
necessária a energia da luz do Sol, cujo espectro de freqüência é dado a seguir.
a) Sabendo que a fotossíntese ocorre predominantemente nas folhas verdes, de
qual ou quais faixas de freqüências do espectro da luz solar as plantas absorvem
menos energia nesse processo? Justifique.
b) Num determinado local, a energia radiante do Sol atinge a superfície da Terra
com intensidade de 1 000 W/m2. Se a área de uma folha exposta ao Sol é de 50
cm2 e 20% da radiação incidente é aproveitada na fotossíntese, qual a energia
absorvida por essa folha em 10 minutos de insolação?

12. a) Devido ao fato de as folhas parecerem predominantemente verdes quando
iluminadas pela luz do Sol, difundem o verde e absorvem as outras cores.
Assim, a faixa de freqüência do espectro da luz solar de menor absorção de
energia está entre 5,2 . 1014 a 6,1 . 1014 Hz.
b) Como 20% da radiação incidente, 200 W/m2, é aproveitada na
fotossíntese e a área da folha exposta ao sol é de 50 . 10-4m2, temos:

13. 02. (ENEM) O esquema abaixo mostra, em termos de potência (energia/tempo),
aproximadamente, o fluxo de energia, a partir de uma certa quantidade de
combustível vinda do tanque de gasolina, em um carro viajando com velocidade
constante.
O esquema mostra que, na queima da gasolina, no motor de combustão,
uma parte considerável de sua energia é dissipada. Essa perda é da ordem
de:
a) 80% b) 70% c) 50% d) 30% e) 20%

15. 03. Em uma caminhada, um jovem consome1 litro de O2 por minuto,
quantidade exigida por reações que fornecem a seu organismo 20 kJ/minuto
(ou 5 “calorias dietéticas”/minuto). Em dado momento, o jovem passa a correr,
voltando depois a caminhar. O gráfico representa seu consumo de oxigênio em
função do tempo.
Por ter corrido, o jovem utilizou uma quantidade de energia a mais, do que
se tivesse apenas caminhado durante todo o tempo, aproximadamente, de:
a) 10 kJ b) 21 kJ c) 200 kJ d) 420 kJ e) 480 kJ

17. 04. Uma barra de chocolate de 100 g pode fornecer ao nosso organismo
cerca de 470 kcal.
a) Se essa quantidade de calor fosse transferida à água a 0 °C, na fase
líquida, que massa de água poderia ser levada a 100 °C?
b) Se uma pessoa de massa 80 kg quisesse consumir essa energia subindo
uma escadaria cujos degraus têm 25 cm de altura, quantos degraus ela
deveria subir?
Dados: calor específico da água 1 cal/g °C;
1 cal 4,2 J e g 10 m/s2.

19. 05. A garota possui um aquário de 60 l, com peixes tropicais de água doce, muito
sensíveis a baixas temperaturas. Para mantê-los na temperatura ideal de 23 °C,
utiliza um aquecedor com termostato. Tendo observado o funcionamento desse
tipo de aquário, ao longo de um ano, ela constata uma máxima diminuição de
temperatura de 1,5 °C por hora. Sabendo-se que alguns peixes não sobrevivem
mais de 5 horas em temperaturas inferiores a 23 °C e que na sua cidade a
temperatura mínima pode chegar a 8 °C, é CORRETO afirmar: (Dado: 1 cal 4 J)
01. A potência mínima do aquecedor deverá ser 100 W, desde que não haja troca
de água.
02. Com um aquecedor de 200 W, havendo troca de água no inverno, alguns
peixes morrerão.
04. Um aquecedor de 400 W não precisaria ser ligado mais de 15 minutos por
hora, caso não houvesse troca de água.
08. Mesmo com um aquecedor de 500 W, alguns peixes morreriam se a aquarista
precisasse trocar a água no inverno.
16. Com um aquecedor de 60 W ligado constantemente, a temperatura da água
pode ser mantida em 20 °C, desde que ela não seja trocada.

21. 06. No nordeste do Brasil, as condições de insolação favorecem o uso do fogão
solar, cujo funcionamento é baseado na concentração de energia por meio de
espelhos. A água absorve 2 .104 calorias por minuto quando aquecida num
determinado tipo de fogão solar. Determine o tempo necessário para aquecer 4
kg de água de 30 °C a 80 °C.
Considere o calor específico da água a 1 cal/g °C.

29. TENTE A SUA SORTE! A VIDA É FEITA DE
OPORTUNIDADES. O HOMEM QUE VAI MAIS LONGE
É QUASE SEMPRE AQUELE QUE TEM CORAGEM DE
ARRISCAR.
Dale Carnegie
PROFESSOR THOMPSON JUSTA
E-MAIL: thompson.justa@gmail.com