Termologia – Lista 01 – Calor Latente

1) 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

2) A respeito de calor latente de fusão (LF) de uma substância,pode-se dizer que:a) é a energia térmica responsável pela fusão total do corpo considerado;b) é a energia térmica responsável pela elevação de uma unidadede temperatura na substância, quando ela se encontra no estado líquido;c) é a energia térmica responsável pela passagem de uma massa unitáriado estado sólido para o estado líquido, durante a qual não há variação de temperatura;d) é a energia térmica responsável pela passagem de 1 g da substânciado estado líquido para o estado sólido;e) é toda energia térmica envolvida na fusão de metade do corpo considerado.

3) Uma pedra de gelo de 20 g de massa, inicialmente a –10 °C, recebeu 2700 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.

4)(UFAL)Uma fonte térmica fornece calor com uma potência constante de 70cal/min. Determine o tempo necessário para que essa fonte aqueça 50 g de chumbo de 27 °C a 407 °C. Admita que todo o calor fornecido pela fonte é utilizado para aquecer o chumbo.Dados:Calor específico do chumbo sólido = 0,030 cal/g °CCalor específico do chumbo líquido = 0,040 cal/g °CTemperatura de fusão do chumbo = 327 °CCalor latente de fusão do chumbo = 6,0 cal/g

5) (UnB-DF) Em um laboratório, um estudante misturou uma certa massa de água, a 30 °C, com igual quantidade de gelo, a =40 °C. Determine, em graus Celsius, a temperatura de equilíbrio da mistura obtida pelo estudante. Considere os dados: calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g, calor específico do gelo = 0,5 cal/g °C e calor específico da água = 1,0 cal/g °C.

6)(PUC-SP)Um anel metálico de massa 150g,inicialmente à temperatura de 160°C, foi colocado em uma cavidade feita na parte superior de um grande bloco de gelo em fusão, como mostrado na figura.

Após o equilíbrio térmico ser atingido, verificou-se que 30 cm3 de gelose fundiram. Considerando o sistema (gelo-anel) termicamente isolado,o calor específico do metal que constitui o anel, em cal/g °C, é:a) 0,050. c) 0, 096. e) 1,0.b) 0,092. d) 0,10.Dados: calor latente de fusão do gelo: 80 cal/g;densidade do gelo: 0,92 g/cm3.

Exercícios de Física Adelmario Silva

7) Num calorímetro ideal, são colocados 100 g de água a 60 °C e 200 g de gelo fundente. Se as trocas de calor ocorrem apenas entre o gelo e a água, no final ainda vamos ter gelo? Em caso afirmativo, que massa de gelo ainda restará? Dados: calor específico da água = 1,0 cal/g °C;calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g.

8)(ITA-SP) Numa cavidade de 5 cm3 feita num bloco de gelo fundente, introduz-se uma esfera homogênea de cobre de 30 g aquecida a 100 °C, conforme o esquema a seguir. Sabendo-se que o calor latente de fusão do gelo é de 80 cal/g, que o calor específico do cobre é de 0,096 cal/g °C e que a massa específica do gelo é de 0,92 g/cm3,o volume total da cavidade passa a ser igual a:a) 8,9 cm3.b) 3,9 cm3.c) 39,0 cm3.d) 8,5 cm3.e) 7,4 cm3.

9)(Fuvest-SP) A energia necessária para fundir um grama de gelo a 0 °C é 80 vezes maior que a energia necessária para elevar de 1,0 °C a temperatura de um grama de água. Coloca-se um bloco de gelo a 0 °C dentro de um recipiente termicamente isolante fornecendo-se, a seguir, calor a uma taxa constante. Transcorrido certo intervalo de tempo, observa-se o término da fusão completa do bloco de gelo. Após um novo intervalo de tempo, igual à metade do anterior, a temperatura da água, em °C, será:a) 20 b) 40 c) 50 d) 80 e) 100

10)(UFCE) 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.

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.

11)(UFPE/UFRPE) Um cubo de gelo de 200 g é retirado de um congelador ,cuja a temperatura é igual a – 10 ºC , e colocado em um recipiente . Transcorrido algum tempo, o gelo é completamente transformado em líquido , a 0ºC . Determine o calor absorvido pelo gelo neste processo de descongelamento. a) 11 kcal b) 13 kcal c) 15 kcal d) 17 kcal e) 19 kcal

12)(UFPE/UFRPE/2010) Uma massa m de água, inicialmente a 19 ºC, é aquecida durante 10 min numa boca de fogão que emite calor a uma taxa constante. A variação da temperatura da água com o tempo de aquecimento é mostrada na figura abaixo. Determine a porcentagem de água que evaporou durante o processo. Dados: Calor específico da água: 1,0 cal/gºCCalor latente de evaporação da água: 540 cal/g

13) (UFU-MG) Um corpo metálico de massa m = 1,0kg a 240°C é colocado num calorímetro de capacidade térmica desprezível, contendo uma mistura de gelo e água puros. O gráfico ao lado mostra a variação da temperatura dos corpos emfunção das quantidades de calor trocadas por eles.Dados: Calor específico latente de fusão do gelo: LF= 80cal/gCalor específico sensível da água: c = 1,0 cal/g°CDeterminar:a) o calor específico sensível do corpo metálico;b) a massa de água líquida que havia no início da mistura.

14) Paulo deseja beber água a uma temperatura de 10°C. Para tanto, dispõe de 200g de água à temperatura de 25°C, pedras de gelo fundente e de uma garrafa térmica de capacidade térmica 6 cal/°C cuja temperatura interna é de 15°C. Se cada pedra de gelo tem aproximadamente 3g, e Paulo vai colocar tudo na garrafa térmica e aguardar o equilíbrio térmico, deverá usara) 11 pedras b) 13 pedras c) 14 pedrasd) 15 pedras e) 16 pedrasDados: calor específico sensível da água = 1 cal/g.°Ccalor específico latente de fusão do gelo = 80 cal/g

15) (Unifesp-SP) Sobrefusão é o fenômeno em que um líquido permanece nesse estado a uma temperatura inferior à de solidificação, para a correspondente pressão. Esse fenômeno pode ocorrer quando um líquido cede calor lentamente, sem que sofra agitação. Agitado, parte do líquido solidifica, liberando calor para o restante, até que oequilíbrio térmico seja atingido à temperatura de solidificação para a respectiva pressão. Considere uma massa de 100 g de água em sobrefusão à temperatura de –10 °C e pressão de 1 atm, o calor específico da água de 1 cal/g °C e o calor latente de solidificação da água de –80 cal/g. A massa de água que sofrerá solidificação se o líquido for agitado será:a) 8,7 g b) 10,0 g c) 12,5 g d) 50,0 g e) 60,3 g

G A B A R I T O

1) 2,4.103 cal

2) C

3) 50ºC

4) 13 min

5) – 35º C

6) B

7) Sim, 125g

8) A

9) B

10) a) 200g b) 400cal/min

11) D

12) 15

13) a) 0,03 cal/g.ºC b) 75 g

14) A

15) C