Lista de Empuxo e Calorimetria

Empuxo

1.No elevador hidráulico representado na figura, os êmbolos E1 e E2, de pesos desprezíveis, têm áreas respectivamente iguais a 80 cm2 e 800 cm2. Qual é a intensidade da força F necessária para sustentar um automóvel de peso P = 12000 N?

2. Para medir a pressão p exercida por um gás, contido num recipiente, utilizou-se um manômetro de mercúrio, obtendo-se os valores indicados na figura abaixo.

A pressão atmosférica local medida por um barômetro indicava 750 mmHg. O valor de p, em mmHg, vale:a) 150 b) 170 c) 750 d) 900 e) 940

3. Quando você bebe um líquido usando canudinho, por que o líquido sobe pelo canudo?

4. Um bloco de volume 2,0 . 10-3 m3 e densidade 3,0 . 103 kg/m3 está totalmente submerso na água, cuja densidade é 1,0 . 103kg/m3,e preso por um fio a um dinamômetro, como mostra a figura. Dado g = 10 m/s2,calcule:

a) a massa do bloco;b) o empuxo sobre o bloco;c) a marcação do dinamômetro (peso aparente).

5. Um objeto, cujo peso é 90 N, aparenta ter somente 60 N, quando submerso em água cuja densidade é 103 kg/m3 . Considerando a aceleração da gravidade 10 m/s2 , o volume do objeto é, em m3 , aproximadamente: a) 3 x 10-3 b) 3 x 10-2 c) 3 x 102 d) 3 x 104 e) 3 x 105

6. ) Um bloco de urânio de peso 10N está suspendo a um dinamômetro e submerso em mercúrio de massa específica 13,6 x 103 kg/m3 , conforme a figura. A leitura no dinamômetro é 2,9N. Então, a massa específica do urânio é:

7. A figura a seguir mostra uma caixa cúbica de aresta a = 20 cm e massa M = 10 kg, imersa em água, sendo mantida em equilíbrio por um fio muito leve preso ao teto. Determine a tração no fio, em newtons.

8. Um bloco de madeira de volume V = 60 cm³, totalmente submerso, está atado ao fundo de um recipiente cheio de água por meio de um fio de massa desprezível. O fio é cortado e o bloco emerge na superfície com 1/4 de seu volume fora da água. Sendo g = 10 m/s² a aceleração da gravidade e D = 1 g/cm³ a massa específica da água, calcule: a) a massa específica do bloco. b) a tração no fio, antes de ser cortado.

Calor e Temperatura

1) Assinale a alternativa que define corretamente calor.a) Trata-se de um sinônimo de temperatura em um sistema.b) É uma forma de energia contida nos sistemas.c) É uma energia em trânsito, de um sistema a outro, devido à diferença de temperatura entre eles.d) É uma forma de energia superabundante nos corpos quentes.e) É uma forma de energia em trânsito, do corpo mais frio para o corpo mais quente.

2) Quando podemos dizer que dois corpos estão em equilíbrio térmico?

3) Faça as seguintes transformações:a) 30°C para °F b) 100°F para °C c) 0°F para °C d) -30°F para K

4)Há uma temperatura que tem o mesmo valor nas escalas Celsius e Fahrenheit. Qual é essa temperatura?

5) Quando um termômetro graduado na escala Celsius sofrer uma variação de 40 graus em sua temperatura, qual será a correspondente variação de temperatura para um termômetro graduado na escala Fahrenheit?

6)O gráfico abaixo relaciona a temperatura e a altura da coluna líquida de um termômetro.a) Escreva a equação que relaciona e h.b) Qual é a temperatura correspondente a uma altura de 24 cm?

7) Certa vez um jornal publicou a seguinte notícia: "Ontem os termômetros registraram a temperatura mais quente dos últimos dez anos." Nessa frase há um erro conceitual. Qual?

8) Uma barra de cobre, cujo coeficiente de dilatação linear é 17x10 -6°C-1,tem comprimento de 200,0 cm à temperatura de 50°C. Calcule o comprimento dessa barra à temperatura de 450°C.

9) A figura representa a variação do comprimento de uma determinada barra homogênea. Determine valor do coeficiente de dilatação linear do material de que é constituída a barra.

10) Na figura está representada uma lâmina bimetálica. O coeficiente de dilatação do metal da parte superior (1) é o dobro do coeficiente do metal da parte inferior (2). À temperatura ambiente, a lâmina é horizontal. Se a temperatura for aumentada 150°C, a lâmina:a) continuará horizontal. b) curvará para baixo.c) curvará para cima. d) curvará para a direita.e) curvará para a esquerda.

11) Duas barras, uma de aço e outra de zinco, apresentam, respectivamente, comprimentos de 220,4 cm e 220,0 cm a 20°C. Sabe-se que os coeficientes de dilatação linear do aço e do zinco são, respectivamente, 12 x10-6°C-1 e 27x10-6°C-1

A que temperatura essas barras terão o mesmo comprimento?

12) Uma chapa quadrada tem lado de 80 cm a 20°C. Sabendo que o material de que é feita a chapa tem coeficiente de dilatação linear 1,5 x 10-5°C-1 calcule:a) o coeficiente de dilatação superficial da chapa;b) a área da chapa a 60°C.

13) Um corpo tem forma de cubo, cuja aresta mede 10 cm a 30°C. O material de que é feito o corpo tem coeficiente de dilatação linear 12 x 10-6°C-1. Calcule:a) o coeficiente de dilatação volumétrica do corpo;b) o volume do corpo a 50°C.

14) Um recipiente de vidro cujo volume interno é 1600 cm³ está cheio de mercúrio, à temperatura de 20°C. Os coeficientes de dilatação volumétrica do vidro e do mercúrio são, respectivamente, Yv= 2,7 x 10-5°C-1 e YM= 1,8 x 10-5°C-1. Se o conjunto for aquecido à temperatura de 120°C, qual é o volume do mercúrio que transborda?

15) Um recipiente contém certa massa de água na temperatura inicial de 2 °C e na pressão normal;quando é aquecido, sofre uma variação de temperatura de 3°C. Pode-se afirmar que, nesse caso, o volume de água:a) diminui e após aumenta. b) aumenta e após diminui.c) diminui. d) aumenta.e) permanece constante.

16) Um menino encheu de água uma garrafa de vidro e a seguir colocou-a no congelador. Depois de algum tempo a garrafa estourou. Por quê?

17) Um bloco de vidro de massa m = 300 gramas está inicialmente à temperatura Ti = 25°C. Sabendo que o calor específico do vidro é c = 0,20 cal/g°C, calcule a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura do bloco até Tf = 40°C.

18) Ao receber a quantidade de calor Q =600cal, um corpo de massa 50 gramas tem sua temperatura aumentada em 20°C. Qual é a capacidade térmica do corpo? E o calor especifico?

19)Um corpo de capacidade térmica C = 25 J/ºC está inicialmente à temperatura de 30°C. Se esse corpo receber uma quantidade de calor Q = 200 J, qual será a sua temperatura final? (Suponha que não haja mudança de estado de agregação.)

20) Um corpo de capacidade térmica C = 150 cal/ºC está inicialmente à temperatura de 60°C. Se esse corpo perder uma quantidade de calor de 1200 cal, qual será sua temperatura final? (Suponha que não haja mudança de estado.)

21) O gráfico abaixo nos mostra a variação da temperatura de um corpo em função do tempo. Sabendo que esse corpo está perdendo calor à razão de 10 cal/s, calcule:a) a quantidade de calor perdida pelo corpo em 1 minuto;b) a capacidade térmica do corpo.

22) Um bloco de alumínio tem massa 500 g. Sabendo que o calor específico do alumínio é 0,22 cal/gºC, calcule a capacidade térmica desse bloco.

23) Um objeto é feito de duas partes: uma parte de alumínio, cuja massa é 1000 gramas, e uma parte de ferro, cuja massa é 600 gramas. Sabendo que os calores específicos do alumínio e do ferro são, respectivamente, cAl = 0,22 cal/gºC e cFe = 0,11 cal/gºC, calcule a capacidade térmica desse objeto.

24) Um bloco de cobre tem massa 2000 gramas e temperatura inicial 25°C. Sabendo que o calor específico do cobre é 0,093 cal/gºC, calcule a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura do bloco para 65°C.

25) Um recipiente contém 3,0 kg de água inicialmente à temperatura de 60°C. Depois de algum tempo a temperatura da água diminui para 40 ºC. Sabendo que o calor específico da água é 1,0 cal/g°C,qual é a quantidade de calor perdida pela água nesse intervalo de tempo?

26) Uma fonte de potência P = 200 W é utilizada para aquecer um corpo feito de um único material. O gráfico abaixo nos dá a temperatura do corpo em função do tempo. Sabendo que a massa do corpo é m = 2,0 kg e adotando 1 cal = 4,0 J, calcule o calor específico do material de que é feito o corpo.

27) Em um calorímetro de capacidade térmica desprezível há 660 gramas de água a 20°C. Jogando dentro do calorímetro uma bola de alumínio de massa 300 gramas à temperatura de 240°C, qual será a temperatura do conjunto no equilíbrio térmico?São dados: calor específico da água = 1,0 cal/gºC; calor específico do alumínio = 0,22 cal/gºC.

28) Um calorímetro de capacidade térmica 100 cal/ºC contém 500 gramas de água à temperatura de 30°C. Um corpo de cobre cuja massa é 200 gramas e cuja temperatura é 300°C é jogado dentro do calorímetro. Calcule a temperatura de equilíbrio. São dados: calor específico da água = 1,0 cal/gºC; calor específico do cobre = 0,093 cal/gºC.

29) Em um calorímetro cuja capacidade térmica é 50 cal/ºC há 400 gramas de água à temperatura de 10°C. Um objeto metálico de massa 150 gramas e temperatura 50 °c é lançado dentro do calorímetro. Sabendo que a temperatura final da mistura é 30°C, calcule o calor específico do metal. (O calor específico da água é 1,0 cal/gºC.)

30) Em um calorímetro de capacidade térmica desprezível há 330 gramas de água a 25°C. Uma pequena esfera de alumínio de massa 100 gramas é jogada dentro do calorímetro. Sabendo que a temperatura de equilíbrio é 27°C, calcule a temperatura da esfera de alumínio no momento em que foi lançada no calorímetro. São dados: calor específico da água = 1,0 cal/gºC;calor específico do alumínio = 0,22 cal/gºC.

31) Uma dona de casa em uma cidade litorânea, para seguir a receita de um bolo, precisa de uma xícara de água a 50°C. Infelizmente, embora a cozinha seja bem aparelhada, ela não tem termômetro. Como pode a dona de casa resolver o problema? (Você pode propor qualquer procedimento correto, desde que não envolva termômetro.)

32) O ponto de fusão do chumbo é 327°C e seu calor de fusão é 5,9 cal/g . Se tivermos um bloco de chumbo de massa 100 g a 327°C, qual será a quantidade de calor necessária para fundir esse bloco?31)Consideremos um cubo de gelo de massa 400 gramas à temperatura de -15ºC. Calcule a quantidade de calor necessária para transformar esse gelo em vapor d'água a 150°C. São dados: calor específico do gelo = 0,50 cal/g °C; calor específico da água líquida = 1,00 cal/g °C; calor específico do vapor d'água = 0,48 cal/g °C; calor de fusão do gelo = 80 cal/g; calor de vaporização da água = 540 cal/g.

33) No diagrama representamos a temperatura de um corpo de massa 100 g (feito de um único material) em função da quantidade de calor recebido. Inicialmente o corpo está no estado sólido à temperatura de 20°C. Determine:a) as temperaturas de fusão e ebulição desse material;b) os calores de fusão e vaporização desse material;c) os calores específicos desse material nos estados sólido, líquido e de vapor.

34) Em um calorímetro de capacidade térmica desprezível, há 500 gramas de água a 60°C. Se colocarmos dentro dele 200 gramas de gelo a O°C, qual será a temperatura de equilíbrio? São dados: calor específico da água líquida = 1,0 cal/g °C; calor de fusão do gelo = 80 cal/g.

35) Sob pressão normal, pode-se atravessar um bloco de gelo a uma temperatura um pouco inferior a O°C, usando-se um arame com dois corpos "pesados" presos nas extremidades, como indica a figura. A explicação para isso é que:a) a pressão exercida pelo arame sobre o gelo abaixa seu ponto de ebulição.b) o gelo já cortado pelo arame, devido à baixa temperatura, funde-se novamente.c) a pressão exercida pelo arame sobre o gelo aumenta seu ponto de fusão, mantendo a barra sempre sólida.d) o arame estando naturalmente mais aquecido funde o gelo; esse calor, uma vez perdido para a atmosfera, deixa a barra novamente sólida.e) a pressão exercida pelo arame abaixa o ponto de fusão do gelo que se funde. O arame penetra no bloco e com o "alívio da pressão" o bloco se solidifica novamente

36) No verão usamos aparelhos de ar condicionado para refrigerar o ambiente. Onde ele deve ser instalado: na parte superior ou inferior da parede?(Explique)

37) Ao contato da mão e à temperatura ambiente de 25°C, o mármore parece mais frio que a madeira porque:a) a madeira está sempre acima da temperatura ambiente.b) o mármore não alcança a temperatura ambiente.c) o calor da mão se escoa rapidamente para o mármore, em virtude da grande condutibilidade térmica desse material.d) a madeira possui mais condutibilidade térmica do que o mármore.e) a capacidade térmica do mármore tem valores muito diferentes para pequenas variações de temperatura.

38)Por que a serragem é melhor isolante que a madeira?

39) Em dias frios os pássaros eriçam suas penas e com isso conseguem perder menor calor para o ambiente. Por quê?

40) Num planeta completamente desprovido de fluidos, apenas pode ocorrer propagação de calor por:a) convecção e condução b) convecção e irradiação c) condução e irradiaçãod) irradiação. e) convecção

41) Nas praias notamos que, em geral, durante o dia o vento vem do mar para a praia e à noite o vento vai da praia para o mar. Por quê?

CALORIMETRIA, MUDANÇA DE FASE E TROCA DE CALORLista de Exercícios com Gabarito e Soluções Comentadas

1 – Quantas calorias são necessárias para vaporizar 1,00 litro de água, se a sua temperatura é, inicialmente, igual a 10,0°C?Dados:– calor específico da água: 1,00 cal/g°C;– densidade da água: 1,00 g/cm³;– calor latente de vaporização da água:540 cal/g.a) 5,40 × 104 cal.b) 5,40 × 105 cal.c) 6,30 × 104 cal.d) 6,30 × 105 cal.e) 9,54 × 104 cal.

2 – Quando um corpo recebe calor: a) sua temperatura necessariamente se eleva.b) sua capacidade térmica diminui.c) o calor específico da substância que o constitui aumenta.d) pode eventualmente mudar seu estado de agregação.e) seu volume obrigatoriamente aumenta.

3 – Num calorímetro, de capacidade térmica desprezível, que contém 60 g de gelo na temperatura de 0°C, injeta-se vapor d’água a (a 100°C), ambos a pressão normal. Quando se estabelece o equilíbrio térmico, há apenas 45 g de água no calorímetro. O calor de fusão do gelo é 80 cal/g, o calor de condensação do vapor d’água é 540 cal/g e o calor específico da água é 1,0 cal/g°C. Calcule a massa do vapor d’água injetado.

4 – Quando água pura é cuidadosamente resfriada, nas condições normais de pressão, pode permanecer no estado líquido até temperaturas inferiores a 0°C, num estado instável de “superfusão”. Se o sistema é perturbado, por exemplo, por vibração, parte da água se transforma em gelo e o sistema se aquece até se estabilizar em 0°C. O calor latente de fusão da água é L = 80 cal/g. Considerando-se um recipiente termicamente isolado e de capacidade térmica desprezível, contendo um litro de água a –5,6°C, à pressão normal, determine:a) A quantidade, em gramas, de gelo formada, quando o sistema é perturbado e atinge uma situação de equilíbrio em temperatura correspondente a 0°C.b) A temperatura final de equilíbrio do sistema e a quantidade de gelo existente (considerando-se o sistema inicial no estado de “superfusão” em –5,6°C), ao colocar-se, no recipiente, um bloco metálico de capacidade térmica C = 400 cal/°C, na temperatura de 91°C.

5 – Um técnico, utilizando uma fonte térmica de potência eficaz igual a 100W, realiza uma experiência para determinar a quantidade de energia necessária para fundir completamente 100 g de chumbo, a partir da temperatura de 27°C. Ele anota os dados da variação da temperatura em função do tempo, ao longo da experiência, e constrói o gráfico a seguir.

Se o chumbo tem calor específico igual a 0,13 J/g°C e calor latente de fusão igual a 25 J/g, então o instante T do gráfico, em segundos, e a energia total consumida, em joules, correspondem respectivamente, a:a) 15 e 1.500.b) 25 e 2.500.c) 25 e 5.200.d) 39 e 3.900.e) 39 e 6.400.

6 – Para que dois corpos possam trocar calor é necessário que:I . estejam a diferentes temperaturas.II. tenham massas diferentes.III. exista um meio condutor de calor entre eles.Quais são as afirmações corretas?a) I, II e III b) Apenas I e II.c) Apenas I e III.d) Apenas II.e) Apenas I.7 – As unidades watt, joule, kelvin, pascal e newton pertencem ao SI - Sistema Internacional de Unidades.Dentre elas, aquela que expressa a magnitude do calor transferido de um corpo a outro é denominada:a) watt b) joulec) kelvind) pascale) newton

8 – Analise as afirmativas. I. Calor Sensível é o calor trocado por um sistema e que provoca nesse sistema apenas variação de temperatura.II. Calor latente é o calor trocado por um sistema e que provoca nesse sistema apenas uma

mudança de estado físico.III. A capacidade térmica de um corpo é a relação constante entre a quantidade de calor recebida e a correspondente variação de temperatura, sendo a equação matemática escrita na forma Q = mc(Tf-Ti).IV. O calor latente de uma mudança de estado de uma substância pura mede numericamente a quantidade de calor trocada por uma unidade de massa da substância durante aquela mudança de estado, enquanto sua temperatura permanece constante.Assinale a alternativa correta.a) somente I é verdadeira b) somente II e IV são verdadeirasc) somente I, II e IV são verdadeirasd) somente II e III são verdadeirase) somente I, II e III são verdadeiras9 – Uma bolinha de aço a 120ºC é colocada sobre um pequeno cubo de gelo a 0ºC. As temperaturas dos dois materiais foram medidas com o passar o tempo e o gráfico (em escala linear) a seguir foi construído com elas. Explique o que está representado.

10 – A água apresenta propriedades físico-químicas que a coloca em posição de destaque como substância essencial à vida. Dentre essas, destacam-se as propriedades térmicas biologicamente muito importantes, por exemplo, o elevado valor de calor latente de vaporização. Esse calor latente refere-se à quantidade de calor que deve ser adicionada a um líquido em seu ponto de ebulição, por unidade de massa, para convertê-lo em vapor na mesma temperatura, que no caso da água é igual a 540 calorias por grama. A propriedade físico-química mencionada no texto confere à água a capacidade de a) servir como doador de elétrons no processo de fotossíntese. b) funcionar como regulador térmico para os organismos vivos. c) agir como solvente universal nos tecidos animais e vegetais. d) transportar os íons de ferro e magnésio nos tecidos vegetais. e) funcionar como mantenedora do metabolismo nos organismos vivos.

GABARITO1 – Letra D – Média d = 1,00g/cm3

V = 1 L V = 1.000 mLV = 1.000 cm3

d = m/V, logo m = d Vm = 1 * 1.000

m = 1.000g

No aquecimento da água: Q = m c T.c = 1,00 cal/gºCQ1 = m c TQ1 = 1.000 * 1 * (100 – 10)Q1 = 1.000 * 90Q1 = 90.000cal

Na vaporização da água: Q = m L.L = 540cal/gQ2 = m LQ2 = 1.000 * 540Q2 = 540.000cal

Quantidade de Calor Total: QT = Q1 + Q2

QT = 90.000 + 540.000QT = 630.000calQT = 6,3 * 105cal

2 – Letra D – MédiaQuando um corpo recebe calor pode ocorrer o aumento da temperatura ou a mudança de estado de agregação da matéria, logo, a alternativa ‘a’ está errada e a ‘d’ correta.Capacidade Térmica é uma característica do corpo, não aumenta nem diminui logo a alternativa ‘b’ está errada.Calor específico é uma característica da substância da qual é feita o corpo, não aumenta nem diminui, logo a alternativa ‘c’ está errada.Algumas substâncias (por exemplo, a água) em algumas faixas de temperatura (no caso da água, entre 0ºC e 4ºC) apresentam comportamento anômalo ao receberem calor, isto é, em vez de se dilatarem se contraem, logo a alternativa ‘e’ está errada.

3 – 5g – Difícil Se há apenas 45 gramas de água, ainda há gelo, pois a quantidade de gelo era de 60 gramas. Se há água e gelo, a temperatura de equilíbrio térmico é obrigatoriamente 0ºC, pois é a única temperatura em que é possível a coexistência do sólido e líquido sob pressão normal (1 atm).O vapor d’água cede calor quando se condensa e quando se refria e o gelo absorve calor quando se funde.m é a massa de vapor injetado.(45 – m) é a massa de gelo que se fundiu.

Na condensação do vapor d’água:Q1 = m LV

Q1 = m * 540Q1 = 540mNo resfriamento da água:Q2 = m c TQ2 = m * 1 * (100 – 0) Q2 = 100m

Na fusão do gelo: Q3 = (45 – m) * LF

Q3 = (45 – m) * 80Q3 = 3.600 – 80m

QC = QR

Q1 + Q2 = Q3

540m + 100m = 3.600 – 80m540m + 100m + 80m = 3.600720m = 3.600m = 3.600/720m = 5g

4 – a) 70g b) 0g – Difícila) Se V = 1 L = 1.000 mL = 1.000 cm3 e d = m/Vd = 1g/ cm3

m = 1 * 1.000mA = 1.000gT0 = – 5,6ºCT = 0ºCc = 1cal/gºCLF = 80cal/g A massa de 1.000 gramas de água receberá calor de uma pequena porção de massa, representada aqui por m, que cederá calor para se solidificar. Logo:QC = QR

mA c T = m LF

1.000 * 1 * [0 – (– 5,6)] = m * 801.000 * 5,6 = 80m5.600 = 80m80m = 5.600m = 5.600/80m= 70g

b) A massa de 1.000 gramas de água receberá calor de um corpo que está a 91ºC e tem capacidade térmica de 400cal/ºC. Logo:QC = QR

mA c T = C T1.000 * 1 * [TF – (– 5,6)] = 400 * (91 – TF)1.000 * (TF + 5,6) = 400 * (91 – TF)1.000TF + 5.600 = 36.400 – 400TF

1.000TF + 400TF = 36.400 – 5.6001.400TF = 30.800TF = 30.800/1.400TF = 22ºC

Nesta temperatura massa de gelo é nula!

5 – Letra E – Média

T0 = 27ºCT = 327ºCT = 300ºC

m = 100gc = 0,13J/gºCL = 25J/g

No aquecimento do chumbo: Q1 = m c TQ1 = 100 * 0,13 * 300Q1 = 3.900J

Q = E = P tQ = P tt = Q/Pt = 3.900/100t = 39s

Para calcular a energia total consumida, podemos calcular o a quantidade de calor necessária para realizar a fusão do chumbo e somar com a quantidade necessária para aquecer o chumbo em 300ºC:

Na fusão do chumbo:Q2 = m LQ2 = 100 * 25Q2 = 2.500J

Quantidade de Calor Total: QT = Q1 + Q2

QT = 3.900 + 2.500QT = 6.400 J,

Também podemos calcular a energia total consumida através da potência da fonte térmica apresentada no enunciado e o intervalo de tempo total representado no gráfico:P = 100W = 100J/st = 64sQ = E = P tQ = E = 100 * 64Q = E = 6.400J

6 – Letra E – Fácil Calor é a energia em trânsito que flui de um corpo mais quente para um corpo mais frio somente quando há diferença de temperatura entre eles.

7 – Letra B – Fácil

Joule é unidade de energia, como calor é uma forma de energia também é medido em joule. Watt é unidade de potência, kelvin é unidade de temperatura, pascal é unidade de pressão e Newton, de força.

8 – Letra C – Fácil

Capacidade térmica é a quantidade de calor que um corpo necessita receber ou ceder para que sua temperatura varie uma unidade. Pode ser expressa por C = m.c ou C = Q/ T, portanto a primeira parte da afirmação III está correta, mas a segunda parte está errada.9 – Média

Em t = 0 a esfera de aço está à temperatura de 120ºC e o cubo de gelo (água) está a 0ºC. A esfera de aço cede calor para o cubo de gelo (água) que então muda do estado sólido para o líquido, mas permanece a 0ºC durante todo o processo de fusão, comportamento das substâncias puras. Depois que todo o gelo foi tornou-se água a 0ºC, a esfera de aço continua a ceder calor para que ocorra então o aquecimento da água até a temperatura de equilíbrio, enquanto a esfera se resfria até à mesma temperatura.

10 – Letra B – Fácil(A) o transporte de elétrons não se relaciona com as propriedades térmicas. (B) a água funciona como regulador térmico devido a seu calor latente. Em nosso organismo a água desempenha o papel de manter a temperatura corporal em equilíbrio. (C) a água é considerada solvente universal não só em plantas e animais. (D) o transporte de íons em vegetais independe do calor latente. (E) o metabolismo de organismos vivos depende de outros fatores como: luz, calor etc.

Vestibular 1) (Fatec-SP) Um termômetro de mercúrio foi calibrado de tal modo que a temperatura de 0 °C correspondesse a 4 cm de altura da coluna de mercúrio; a temperatura de 100°C correspondesse a 8 cm de altura da coluna de mercúrio. A função termométrica que relaciona a temperatura (em ºC) e a altura h (em cm) é:a) = 25h - 4 d) = 25 (h - 4)b) = 100 (h - 4) e) = 4 (25 - h)c) = 25 (h - 1)

2) (Vunesp-SP) Uma barra de latão de 1,0 m sofre um acréscimo de comprimento de 1,0 mm quando sua temperatura se eleva de 50°C. A partir desses dados, pode-se concluir que o coeficiente de dilatação linear do latão, em °C-I, é de:a) 8,0. 10-5 b) 6,0. 10-5 c) 4,0. 10-5 d) 2,0. 10-5 e) 1,0. 10-5

3)(Unifor-CE) O gráfico representa a variação dos comprimentos, em função da temperatura, de duas barras metálicas Me N. Podemos afirmar que:

a) os coeficientes de dilatação das barras M e N são iguais.b) a barra M tem maior coeficiente de dilatação do que a barra N.c) o coeficiente de dilatação da barra M é menor do que o da barra N.d) as barras M e N têm sempre o mesmo comprimento. L

4) (UF-RS) O gráfico mostra o acréscimo relativo no comprimento de uma barra metálica uniforme, à medida que sua temperatura aumenta. O coeficiente de dilatação linear do metal é igual a:a) 1,5. 104 °C-1 d) 1,5. 10-5 °C-1

b) 1,5.10-2 °C-1 e) 1,5 .10-7 °C-1

c) 1,5. 10-4°C-1

5) (UE-CE) A figura mostra uma pequena bola em repouso sobre uma barra horizontal, sustentada por dois fios de metais diferentes, (1) e (2), comprimentos desiguais, LI e L2 a 0°C, respectivamente. Sendo 1 e 2 os respectivos coeficientes de dilatação dos fios (1) e (2), qual das relações a seguir representa a condição para que a bola continue equilibrada sobre a barra, ao variar a temperatura?a) 1 = 2 b) 1 . L1 = 2 L2c) 1 . L2 = 2 L1 d) L2 L1 = 2 1

6)(UF-PR) Para aquecer 500 g de certa substância de 20°C a 70°C, foram necessárias 4000 calorias. A capacidade térmica e o calor específico dessa substância são, respectivamente:a) 8 cal/ºC e 0,08 cal/gºC b) 80 cal/ºC e 0,16 cal/gºCc) 90 cal/ºC e 0,09 cal/ºC d) 95 cal/ºC e 0,15 cal/gºCe) 120 cal/ºC e 0,12 cal/gºC

7) (Fuvest-SP) O gráfico representa a variação da temperatura de um corpo sólido, em função do tempo, ao ser aquecido por uma fonte que libera energia à razão de 150 cal/min. Como a massa do corpo é de 100 g, o seu calor específico, em cal/gºC,será de:a) 0,75 b) 3,75 c) 7,50 d) 0,80

e) 1,50

8) (Fuvest-SP) Um aquecedor de água, que utiliza energia solar, absorve num dia ensolarado uma potência de 2 000 W. Para aquecer 100 litros de água, de 15°C a 40°C, nesse aquecedor, desprezando-se as perdas, serão necessários aproximadamente:a) 10 minutos. b) 20 minutos c) 40 minutos. d) 80 minutos e) 160minutos.Dado: calor específico da água = 4J .g-1 .oC-1.

9) (Efoa-MG) Um corpo de alumínio com massa de 10 g e temperatura de 80°C é submerso em água, com massa de 10 g e temperatura de 20°C. Considere só as trocas de calor entre o alumínio e a água; a temperatura de equilíbrio térmico é de:a) 50 °C b) 30°C c) 40 °C d) 60°C e) 70 °CDado:calor específico do alumínio:c = 0,20 cal/gOC.

10) (PUC-RJ) Quando misturamos 100 g de gelo a O°C com 900 g de água a 20°C em um recipiente termicamente isolado e de capacidade térmica desprezível, a temperatura final de equilíbrio é igual a:a) 4°C b) 10°C c) 14°C d) 15°C e) 20°CDados: calor de fusão do gelo = 80 cal/g; calor específico da água = 1,0 cal/gºC.

11) (UF-PB) Misturam-se 60 gramas de água a 20°C com 80 g de gelo a 0ºC. Supondo que só há trocas de calor entre a água e o gelo, calcule a temperatura final do líquido. Dados: calor de fusão do gelo = 80 cal/g;calor específico da água = 1,0 cal/g . ºC

12) (Acafe-Se) Em Camboriú, a pressão atmosférica equivale a 76 cmHg e a água ferve a 100°C. Em relação a Camboriú, no Pico da Neblina, ponto culminante do Brasil, a pressão atmosférica e o ponto de ebulição da água são, respectivamente:a) menor e menor. b) maior e maior c) maior e menor.d) menor e maior. . e) igual e igual.

13) (Fuvest-SP) Têm-se dois corpos, com a mesma quantidade de água, um aluminizado A e outro negro N, que ficam expostos ao Sol durante uma hora. Sendo inicialmente as temperaturas iguais, é mais provável que ocorra o seguinte:a) Ao fim de uma hora não se pode dizer qual temperatura é maior.b) As temperaturas são sempre iguais em qualquer instante.c) Após uma hora a temperatura N é maior que a de A.d) De início, a temperatura de A decresce (devido à reflexão) e a de N aumenta.

e) As temperaturas de N e de A decrescem (devido à evaporação) e depois crescem.

14)(FCMSC-SP) Os iglus, embora feitos de gelo, possibilitam aos esquimós residir neles porque:a) o calor específico do gelo é maior que o da água.b) o calor específico do gelo é extraordinariamente pequeno, comparado ao da água.c) a capacidade térmica do gelo é muito grande.d) o gelo não é um bom condutor de calor.e) a temperatura externa é igual à interna.

15) (F. M. ABC-SP) Atualmente, os diversos meios de comunicação vêm alertando a população para o perigo que a Terra começa a enfrentar, o chamado "efeito estufa". Tal efeito é devido ao excesso de gás carbônico presente na atmosfera, provocado pelos poluentes, pelos quais o homem é responsável direto. O aumento de temperatura provocado pelo fenômeno deve-se ao fato de que:a) a atmosfera é transparente à energia radiante e opaca para as ondas de calor.b) a atmosfera é opaca à energia radiante e transparente para as ondas de calor.c) a atmosfera é transparente tanto para a energia radiante como para as ondas de calor.d) a atmosfera é opaca tanto para a energia radiante como para as ondas de calor.e) a atmosfera funciona como um refletor para a energia radiante e como meio absorvente para a energia térmica.

ENEM

1) Uma garrafa de vidro e uma lata de alumínio, cada uma contendo 330 mL de refrigerante, são mantidas em um refrigerador pelo mesmo longo período de tempo. Ao retirá-las do refrigerador com as mãos desprotegidas, tem-se a sensação de que a lata está mais fria que a garrafa. É correto afirmar que:a) a lata está realmente mais fria, pois a capacidade calorífica da garrafa é maior que a da lata.b) a lata está de fato menos fria que a garrafa, pois o vidro possui condutividade menor que o alumínio.c) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, possuem a mesma condutividade térmica, e a sensação deve-se à diferença nos calores específicos.d) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, e a sensação é devida ao fato de a condutividade térmica do alumínio ser maior que a do vidro.e) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, e a sensação é devida ao fato de a condutividade térmica do vidro ser maior que a do alumínio.

2) Ainda hoje, é muito comum as pessoas utilizarem vasilhames de barro (moringas ou potes de cerâmica não esmaltada) para conservar água a uma temperatura menor do que a do ambiente. Isso ocorre porque:a) o barro isola a água do ambiente, mantendo-a sempre a uma temperatura menor que a dele, como se fosse isopor.b) o barro tem poder de "gelar" a água pela sua composição química. Na reação, a água perde calor.c) o barro é poroso, permitindo que a água passe através dele. Parte dessa água evapora, tomando calor da moringa e do restante da água, que são assim resfriadas.d) o barro é poroso, permitindo que a água se deposite na parte de fora da moringa. A água de fora sempre está a uma temperatura maior que a de dentro.

e) a moringa é uma espécie de geladeira natural, liberando substâncias higroscópicas que diminuem naturalmente a temperatura da água.

3) A tabela a seguir registra a pressão atmosférica em diferentes altitudes, e o gráfico relaciona a pressão de vapor da água em função da temperatura:Altitude (km) 0 1 2 4 6 8 10Pressão atmosférica (mmHg)

760 600

480 300 170 120 100

Um líquido, num frasco aberto, entra em ebulição a partir do momento em que a sua pressão de vapor se iguala à pressão atmosférica. Assinale a opção correta, considerando a tabela, o gráfico e os dados apresentados sobre as seguintes cidades:

Natal (RN) nível do marCampos do Jordão (SP)

altitude 1628 m

Pico da Neblina (AM) altitude 3014 mA temperatura de ebulição será:a) maior em Campos do Jordão.b) menor em Natal.c) menor no Pico da Neblina.d) igual em Campos do Jordão e Natal.e) não dependerá da altitude.

4) A gasolina é vendida por litro, mas em sua utilização como combustível a massa é o que importa. Um aumento da temperatura do ambiente leva a um aumento no volume da gasolina. Para diminuir os efeitos práticos dessa variação, os tanques dos postos de gasolina são subterrâneos. Se os tanques não fossem subterrâneos:I. Você levaria vantagem ao abastecer o carro na hora mais quente do dia, pois estaria comprando mais massa por litro de combustível.II.Abastecendo com a temperatura mais baixa, você estaria comprando mais massa de combustível para cada litro.III. Se a gasolina fosse vendida por quilograma em vez de por litro, o problema comercial decorrente da dilatação da gasolina estaria resolvido. Dessas considerações, somente:a) I é correta. b) II é correta. c) III é correta. d) I e II são corretas. e) II e III são corretas.

5) A panela de pressão permite que os alimentos sejam cozidos em água muito mais rapidamente do que em panelas convencionais. Sua tampa possui uma borracha de vedação que não deixa o vapor escapar, a não ser através de um orifício central sobre o qual assenta um peso que controla a pressão.Quando em uso, desenvolve-se uma pressão elevada no seu interior. Para a sua operação segura, é necessário observar a limpeza do orifício central e a existência de uma

válvula de segurança, normalmente situada na tampa. O esquema da panela de pressão e um diagrama de fases da água são apresentados abaixo:

A vantagem do uso da panela de pressão é a rapidez para o cozimento de alimentos e isso se deve:a) à pressão no seu interior,que é igual à pressão externa.b) à temperatura de seu interior,que está acima da temperatura de ebulição da água no local.c) à quantidade de calor adicional que é transferida à panela.d) à quantidade de vapor que está sendo liberada pela válvula.e) à espessura da sua parede, que é maior que a das panelas comuns.

6) Se, por economia, abaixarmos o fogo sob uma panela de pressão logo que se inicia a saída de vapor pela válvula, de forma simplesmente a manter a fervura, o tempo de cozimento:a) será maior,porque a panela"esfria".b) será menor, pois diminui a perda de água.c) será maior, pois a pressão diminui.d) será maior, pois a evaporação diminui.e) não será alterado, pois a temperatura não varia.

7) A refrigeração e o congelamento de alimentos são responsáveis por uma parte significativa do consumo de energia elétrica numa residência típica.Para diminuir as perdas térmicas de uma geladeira, podem ser tomados alguns cuidados operacionais:I. Distribuir os alimentos nas prateleiras deixando espaços vazios entre eles, para que ocorra a circulação do ar frio para baixo e do quente para cima.II.Manter as paredes do congelador com camada bem espessa de gelo, para que o aumento da massa de gelo aumente a troca de calor no congelador.III.Limpar o radiador ("grade" na parte de trás) periodicamente, para que a gordura e a poeira que nele se depositam não reduzam a transferência de calor para o ambiente.Para uma geladeira tradicional é correto indicar, apenas:a) a operação I. b) a operação II. c) as operações I e II. d) as operações I e III.

e) as operações IIe III.

8) O resultado da conversão direta de energia solar é uma das várias formas de energia alternativa de que se dispõe. O aquecimento solar é obtido por uma placa escura coberta por vidro, pela qual passa um tubo contendo água. A água circula, conforme mostra o esquema abaixo:

São feitas as seguintes afirmações quanto aos materiais utilizados no aquecedor solar:I. O reservatório de água quente deve ser metálico para conduzir melhor o calor.II.A cobertura de vidro tem como função reter melhor o calor, de forma semelhante ao que ocorre em uma estufa.III.A placa utilizada é escura para absorver melhor a energia radiante do Sol, aquecendo a água com maior eficiência.Dentre as afirmações acima, pode-se dizer que apenas está(ão) correta(s):a) I b) I e II c) II d) I e III e) II e III

9) Numa área de praia, a brisa marítima é uma conseqüência da diferença no tempo de aquecimento do solo e da água, apesar de ambos estarem submetidos às mesmas condições de irradiação solar. No local (solo) que se aquece mais rapidamente,o ar fica mais quente e sobe, deixando uma área de baixa pressão, provocando o deslocamento do ar da superfície que está mais fria (mar). À noite, ocorre um processo inverso ao que se verifica durante o dia

Como a água leva mais tempo para esquentar (de dia), mas também leva mais tempo para esfriar (à noite), o fenômeno noturno (brisa terrestre) pode ser explicado da seguinte maneira:a) O ar que está sobre a água se aquece mais;ao subir, deixa uma área de baixa pressão,causando um deslocamento de ar do continente para o mar.b) O ar mais quente desce e se desloca do continente para a água, a qual não conseguiu reter calor durante o dia.c) O ar que está sobre o mar se esfria e dissolve-se na água; forma-se, assim, um centro de baixa pressão, que atrai o ar quente do continente.d) O ar que está sobre a água se esfria, criando um centro de alta pressão que atrai massas de ar continental.e) O ar sobre o solo, mais quente, é deslocado para o mar, equilibrando a baixa temperatura do ar que está sobre o mar.