LISTA DE EXERCÍCIOS – CALORIMETRIA 1ª PARTE1 – Um watt é a potência necessária para produzir a energia de um joule em um segundo. Uma caloria é a quantidade aproximada de energia necessária para elevar em 1,0 a temperatura de 1,0 grama de água. Um aquecedor elétrico de potência 1.500 W e capacidade de 135 litros está completamente cheio de água, à temperatura ambiente de 20 . Quanto tempo é necessário, desprezando as perdas, para elevar a temperatura da água a 60 . Dados: dágua = 1,0 kg/l; 1 caloria = 4 J. 2 – Para sofrer determinada variação de temperatura, um bloco metálico deve permanecer 3 min em presença de uma fonte de fluxo constante. A mesma massa de água, para sofrer a mesma variação de temperatura, exige 12 min em presença desta fonte de. Determine o calor específico do metal. 3 – O gráfico fornece a quantidade de calor absorvida por três corpos A, B e C em função da temperatura. Calcule, para cada um dos corpos, a capacidade térmica e o calor específico das substâncias que os constituem. Dados: m A = mB = 20 g e mC = 10g. 4 – Um bloco de alumínio de 100 g é deixado no interior de um forno, até entrar em equilíbrio térmico com ele. Logo ao ser retirado, é colocado em 4.400 g de água a 30 . A temperatura de equilíbrio térmico é 32 . Determine a temperatura do forno. O calor específico do alumínio é 0,22 cal/g , sendo desprezadas as perdas e a capacidade térmica do recipiente em que está a água. 5 – Num calorímetro de equivalente em água 5,0 g, inicialmente a 10 , são colocados 300 g de um líquido de calor específico 0,20 cal/g na temperatura de 41 . a) a que temperatura se estabelece o equilíbrio térmico? b) a seguir coloca-se no calorímetro um bloco metálico de massa 500 g a 200 e o novo equilíbrio térmico se estabelece a 60 . Qual é o calor especifico do material de que é feito o bloco? 6 – Um calorímetro de capacidade térmica 40 cal/ contém 110 g de água. Que massa de alumínio (cAl = 0,2 cal/g ), a 20 , devemos colocar no calorímetro para a água esfriar a 80 . 7 – Um bloco de cobre (c = 0,095 cal/g ) de massa 300 g é aquecido até a temperatura de 88 . A seguir é colocado em 548 g de água, contidos num calorímetro de alumínio temperatura de 25 . (c = 0,22 cal/g O equilíbrio térmico se estabelece a 28 . Determinar a massa do calorímetro. ) que está à b) Sabendo que o calor específico da substância de que é feito o corpo B é duas vezes maior que a do corpo A. as seguintes temperaturas foram registradas para a água: 55 . quanto tempo será necessário para aquecê-la até 100 ? Suponha que as micro-ondas produzem 10. misturando-se B e C. respectivamente. 10 – Um recipiente contendo 3.600 g de água à temperatura inicial de 80 é posto num local onde a temperatura ambiente permanece sempre igual a 20 . encontra-se um aquecedor de 60 W.8 – A figura mostra as quantidades de calor Q absorvidas. completamente cheio de água. b) em média. 30 . a) Determine as capacidades térmicas dos corpos em J/ . b) Qual é o calor específico médio da substância no intervalo de temperatura considerado? . 24 e 20 .0J. 2m de um líquido B e 3m um líquido C são respectivamente iguais a 60 . 11 – Em um aquário de 10 l.000cal/min na água e despreze a capacidade térmica do copo. 40 e 20 . Misturando-se os líquidos A e C. Como pode a dona de casa resolver o problema? 13 – As temperaturas iniciais de uma massa m de um líquido A. 40 . precisa de uma xícara de água a 50 . pergunta-se: a) que quantidade de energia foi absorvida pela água? b) que fração da energia foi perdida para o exterior? Dados: densidade da água = 1kg/l. 12 – Uma dona de casa de Santos. Pede-se: a) um esboço indicando os valores da temperatura da água em função do tempo. A e B. ao final de cada hora. para seguir a receita de um bolo. por dois corpos. a temperatura de equilíbrio é 25 . Se colocarmos no interior do forno 250 g de água a 20 . a) Qual é a temperatura de equilíbrio. Durante este período. quando se misturam os líquidos A e B? b) Se o calor específico do líquido C é 0. a temperatura de equilíbrio é 30 . Infelizmente. embora a cozinha seja bem aparelhada.5 cal/g . Sabendo-se que em cada 25 min a temperatura da água aumenta de 2 . 1 cal = 4. a) Determine a quantidade de calor necessária para aquecer 150 g da substância de 0 a 40 . ela não tem um termômetro. em função de suas temperaturas. determine a razão m A/mB entre as massas de A e de B. qual é o calor específico do líquido B? 14 – Vamos supor que o calor específico de uma substância varie num certo intervalo de temperatura obedecendo ao gráfico. 9 – Um forno de micro-ondas produz ondas eletromagnéticas que aquecem os alimentos colocados no seu interior ao provocar o aumento da agitação e o atrito entre suas moléculas. Após 5 h o recipiente e a água entram em equilíbrio térmico com o meio ambiente. quantas calorias a água transferiu para o ambiente. 15 – Na experiência de Joule.031 cal/g . Admita que 80% da energia mecânica seja retida pelo chumbo. a) Determine o calor específico médio do material que constitui o corpo. g = 1º m/s2. sobre um plano horizontal com velocidade de 20 m/s.000g de água. A seguir. conforme indicado na figura. em J/kg .0 m.0 kg é lançado do ponto A. no ponto B (dado g = 10 m/s 2). qual seu aumento de temperatura? Dados: g = 10 m/s2. sobe uma rampa até atingir uma altura de 2. Dados: cPB = 0. 17 – Um martelo de 2 kg de massa é usado para golpear um bloco de chumbo de 5 kg. Sabendo-se que todo o calor gerado foi absorvido pelo corpo e que um termômetro sensível acusa um aumento de 1 de temperatura. seria maior. cuja temperatura se eleva de 20 para 30 . menor ou igual a 2. b) a velocidade do martelo no momento do golpe. 1 cal = 4. 16 – Um corpo de massa 2. girando as pás que aquecem 1. uma massa de 10 kg cai de uma altura de 120 m. após ter recebido 50 golpes.18 J. Admitindo-se que toda a energia da queda produza aquecimento da água. . Determine: a) a altura da queda equivalente do martelo em cada golpe.0 m. 1 cal = 4 J. b) Indique se a altura máxima atingida pelo corpo caso não houvesse dissipação de energia.