Transcript www.aliancaprevestibular.com

Professor
Disciplina
Lista nº
Sidnei Stutz
Física 2
02
Assuntos
Termologia 2: Calorimetria, Mudança de Estado
Físico e Equilíbrio Térmico
1) (UERJ2013) Em um laboratório, as amostras X e Y,
compostas do mesmo material, foram aquecidas a partir
da mesma temperatura inicial até determinada
temperatura final. Durante o processo de aquecimento,
a amostra X absorveu uma quantidade de calor maior
que a amostra Y. Considerando essas amostras, as
relações entre os calores específicos cX e cY , as
capacidades térmicas CX e CY e as massas mX e mY
são descritas por:
OBJETO
I
II
III
IV
V
m (g)
150
150
100
A) forneceu a maior quantidade de energia às amostras
B) cedeu energia à amostra de maior massa em mais
tempo.
C) forneceu a maior quantidade de energia em menos
tempo
D) cedeu energia à amostra de menor calor específico
mais lentamente.
E) forneceu a menor quantidade de energia às amostras
e menos tempo
3) (UERJ 2013) Considere duas amostras, X e Y, de
materiais distintos, sendo a massa de X igual a quatro
vezes a massa de Y. As amostras foram colocadas em
um calorímetro e, após o sistema atingir o equilíbrio
térmico, determinou-se que a capacidade térmica de X
corresponde ao dobro da capacidade térmica de Y.
Admita que cX e cY sejam os calores específicos,
respectivamente, de X e Y.
A razão
A)
é dada por:
B)
C) 1
D) 2
4) (UERJ 2010) A tabela abaixo mostra apenas alguns
valores, omitindo outros, para três grandezas
associadas a cinco diferentes objetos sólidos:
– massa;
– calor específico;
– energia recebida ao sofrer um aumento de
o
temperatura de 10 C.
Q (cal)
300
400
450
0,4
0,5
A alternativa que indica, respectivamente, o
objeto de maior massa, o de maior calor específico e o
que recebeu maior quantidade de calor é:
(A) I, III e IV
(B) I, II e IV
2) (ENEM-2010) Com o objetivo de testar a eficiência de
fornos microondas, planejou-se o aquecimento em 10ºC
de amostras de diferentes substâncias, cada uma com
determinada massa, em cinco fornos de marcas
distintas. Neste teste, cada forno operou à potência
máxima. O forno mais eficiente foi aquele que:
c (cal / goC)
0,3
0,2
(C) II, IV e V
(D) II, V e IV
5) (ENEM 2009) É possível, com 1 litro de gasolina,
usando todo o calor produzido por sua combustão
direta, aquecer 200 litros de água de 20 °C a 55 °C.
Pode-se efetuar esse mesmo aquecimento por um
gerador de eletricidade, que consome 1 litro de gasolina
por hora e fornece 110 V a um resistor de 11 Ω, imerso
na água, durante um certo intervalo de tempo. Todo o
calor liberado pelo resistor é transferido à água.
Considerando que o calor específico da água é igual a
-1
-1
4,19 J g °C , aproximadamente qual a quantidade de
gasolina consumida para o aquecimento de água obtido
pelo gerador, quando comparado ao obtido a partir da
combustão?
A) A quantidade de gasolina consumida é igual para os
dois casos.
B) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é
duas vezes maior que a consumida na combustão.
C) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é
duas vezes menor que a consumida na combustão.
D) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é
sete vezes maior que a consumida na combustão.
E) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é
sete vezes menor que a consumida na combustão.
6) (UERJ 2007) Uma dona de casa mistura, em uma
o
garrafa térmica, 100 mL de água a 25 C com 200 mL de
o
água a 40 C. A temperatura final dessa mistura, logo
após atingir o equilíbrio térmico, é, em graus Celsius,
aproximadamente igual a:
A) 29
B) 32
C) 35
D) 38
7) (ENEM 2013) Aquecedores solares usados em
residências têm o objetivo de elevar a temperatura da
água até 70ºC. No entanto, a temperatura ideal da água
para um banho é de 30ºC. Por isso deve-se misturar a
água aquecida com água à temperatura ambiente de
outro reservatório, que se encontra a 25ºC.
Qual é a razão entre a massa da água quente e
a massa da água fria na mistura para um banho à
temperatura ideal?
www.aliancaprevestibular.com
www.aliancaprevestibular.com
A) 0,111
B) 0,125
C) 0,357
D) 0,428
E) 0,833
8) (ENEM 2009) O ciclo da água é fundamental para a
preservação da vida no planeta. As condições climáticas
da Terra permitem que a água sofre mudanças de fase
e a compreensão dessas transformações é fundamental
para se entender o ciclo hidrológico. Numa dessas
mudanças, a água ou a umidade da terra absorve o
calor do sol e dos arredores. Quando já foi absorvido
calor suficiente, algumas das moléculas do líquido
podem ter energia necessária para começar a subir para
a atmosfera.
A transformação mencionada no texto é:
A) Fusão
B) liquefação
C) evaporação.
D) solidificação
E) condensação
 Verificando após alguns instantes que a água da
seringa havia parado de ferver, ele ergueu o êmbolo da
seringa, constatando, intrigado, que a água voltou a
ferver após um pequeno deslocamento do êmbolo.
Considerando todo o procedimento anterior, a
água volta a ferver porque esse deslocamento:
A) permite a entrada de calor do ambiente externo para
o interior da seringa.
B) provoca, por atrito, um aquecimento da água contida
na seringa.
C) produz um aumento de volume que aumenta o ponto
de ebulição da água.
D) proporciona uma queda de pressão no interior da
seringa, que diminui o ponto de ebulição da água.
E) possibilita uma diminuição da densidade da água que
facilita a sua ebulição.
11) (UERJ2004) Leia a tirinha abaixo:
9) (ENEM 2010) Em nosso cotidiano utilizamos as
palavras “calor” e “temperatura” de forma diferente de
como elas são usadas no meio científico. Na linguagem
coerente, calor é identificado como “algo quente”, e
temperatura “mede a quantidade de calor de um corpo”.
Esses significados, no entanto, não conseguem explicar
diversas situações que podem ser verificadas na prática.
Do ponto de vista científico, que situação prática
mostra a limitação dos conceitos corriqueiros de calor e
temperatura?
A) A temperatura da água pode ficar constante durante
o tempo em que estiver fervendo.
Considere que esta situação possa ocorrer sob
pressão de 1 atm, quando o gelo se funde a 273 K. A
seguir, observe o gráfico que mostra o tipo de relação
matemática entre a pressão p e a temperatura absoluta
t, num certo intervalo de t, para substâncias como a
água, que se contraem na fusão.
B) Uma mãe coloca a mão na água da banheira do bebê
para verificar a temperatura da água.
C) A chama de um fogão pode ser usada para aumentar
a temperatura da água em uma panela.
D) A água quente que está em uma caneca é passada
para outra caneca a fim de diminuir sua temperatura.
E) Um forno pode acender calor para uma vasilha de
água que está em seu interior com menor temperatura
do que a dele.
10) (ENEM 2010) Sob pressão normal (ao nível do mar)
a água entra em ebulição à temperatura de 100ºC.
Tendo por base essa informação, um garoto residente
em uma cidade litorânea fez a seguinte experiência:
 Colocou uma caneca metálica contendo água no
fogareiro do fogão de sua casa.
 Quando a água começou a ferver, encostou
cuidadosamente a extremidade mais estreita de uma
seringa de injeção, desprovida de agulha, na superfície
do líquido e, erguendo o êmbolo da seringa, aspirou
certa quantidade de água para seu interior, tapando-a
em seguida.
O ponto triplo, representado por T, corresponde a
273,16 K para a água. Pode-se afirmar que a
temperatura de fusão do gelo, em ºC, sob pressão de
8,0 atm, é aproximadamente de:
(A) 0,08
(B) 0,16
(C) 0
(D) – 0,06
12) (UERJ 2005) Quatro esferas metálicas e maciças,
E1, E2, E3 e E4, todas com a mesma massa, são
colocadas simultaneamente no interior de um recipiente
contendo água em ebulição. A tabela abaixo indica o
calor específico e a massa específica do metal que
constitui cada esfera.
www.aliancaprevestibular.com
www.aliancaprevestibular.com
14) (UERJ 2006) Duas barras metálicas A e B, de
massas mA=100g e mB=120g, inicialmente à
o
temperatura de 0 C, são colocadas, durante 20 minutos,
em dois fornos. Considere que toda a energia liberada
pelas fontes térmicas seja absorvida pelas barras. O
gráfico a seguir indica a relação entre as potências
térmicas fornecidas a cada barra e o tempo de
aquecimento.
Atingido o equilíbrio térmico, essas esferas são
retiradas da água e colocadas imediatamente na
superfície de um grande bloco de gelo que se encontra
na temperatura de fusão.
A esfera que fundiu a maior quantidade de gelo e a
esfera que produziu a cavidade de menor diâmetro no
bloco de gelo são, respectivamente:
(A) E3 ; E4
(B) E2 ; E4
(C) E1 ; E3
(D) E1 ; E2
13) (UERJ 2008) O calor específico da água é da ordem
-1
-1
de 1,0 cal.g .ºC e seu calor latente de fusão é igual a
-1
80 cal.g . Para transformar 200g de gelo a 0ºC em água
a 30ºC, a quantidade de energia necessária, em
quilocalorias, equivale a:
(A) 8
(B) 11
(C) 22
Após esse período, as barras são retiradas dos
fornos e imediatamente introduzidas em um calorímetro
ideal. O diagrama abaixo indica a variação da
capacidade térmica de cada barra em função de sua
massa.
(D) 28
A temperatura que corresponde ao equilíbrio térmico
o
entre as barras A e B é, em C, aproximadamente igual
a:
A) 70
GABARITO
B) 66
C) 60
D) 54
1–A; 2–C; 3-B; 4-D; 5-D; 6-C; 7-B; 8-C; 9-A; 10-D; 11-D; 12-C; 13-C; 14-B;
www.aliancaprevestibular.com