Calorimetria

Para explicar o princípio das trocas de calor, um professor realiza uma experiência, misturando em um recipiente térmico 300 g de água a 80 °C com 200 g de água a 10 °C. Desprezadas as perdas de calor para o recipiente e para o meio externo, a temperatura de equilíbrio térmico da mistura, em °C, é igual a:

• 52

• 45

• 35

• 28

Uma quantidade de calor Q = 56.100,00 J é fornecida a 100 g de gelo que se encontra inicialmente a −10 °C.

Sendo o calor específico do gelo cg = 2,1 J/(g ° C), o calor específico da água ca = 4,2 J/(g ° C) e o calor latente de fusão CL = 330,0 J/g, a temperatura final da água em °C é, aproximadamente,

• 83,8.

• 60,0.

• 54,8.

• 50,0.

• 37,7.

Quando se fornece calor a uma substância, podem ocorrer diversas modificações decorrentes de propriedades térmicas da matéria e de processos que envolvem a energia térmica. Considere as afirmações abaixo, sobre processos que envolvem fornecimento de calor.

I. Todos os materiais, quando aquecidos, expandem-se.

II. A temperatura de ebulição da água depende da pressão.

III. A quantidade de calor a ser fornecida, por unidade de massa, para manter o processo de ebulição de um líquido,

é denominado calor latente de vaporização.

Quais estão corretas?

• Apenas I.

• Apenas II.

• Apenas III.

• Apenas II e III.

• I, II e III.

O gráfico abaixo indica o comportamento térmico de 10 g de uma substância que, ao receber calor de uma fonte, passa integralmente da fase sólida para a fase líquida.

O calor latente de fusão dessa substância, em cal/g, é igual a:

• 70

• 80

• 90

• 100

A figura a seguir mostra a curva de aquecimento de uma amostra de 200 g de uma substância hipotética, inicialmente a 15 °C, no estado sólido, em função da quantidade de calor que esta recebe.

Determine o valor aproximado do calor latente de vaporização da substância, em cal/g.

• 10

• 20

• 30

• 40

As altas temperaturas do verão fazem aumentar a procura por um aparelho de ar condicionado. Todavia, nem todos possuem condições de adquirir o equipamento, por causa do seu alto valor, e recorrem a resoluções alternativas. Uma delas é a construção de um ar condicionado caseiro.

Esse ar condicionado em questão constitui-se de uma caixa de isopor, quatro coolers (ventiladores de PC) e gelo. A proposta apresenta um cooler (próximo à tampa da caixa) que joga o ar para dentro da caixa e três coolers (próximos à base da caixa) que jogam o ar para o ambiente. O gelo, dentro de sacos plásticos, fica sobre uma grade feita de palitos, centralizada no meio da caixa.

Considere a pressão atmosférica de 1 atm, o gelo a 0 °C e o ambiente inicialmente a 35 °C.

Com base no exposto, analise as proposições a seguir, marque com V as verdadeiras ou com F as falsas, e assinale a alternativa com a sequência correta.

( ) O isopor é um bom condutor de calor, então, as

paredes do interior da caixa de isopor devem ser revestidas

de papel alumínio para melhorar o funcionamento do ar

condicionado.

( ) A posição do cooler que joga o ar para dentro da

caixa deve ser próximo da base da caixa para que o ar

condicionado seja mais eficiente, pois o ar frio é menos

denso que o ar quente.

( ) Se as paredes do interior da caixa de isopor forem

revestidas de papel alumínio, o ar condicionado aumentará

sua eficiência.

( ) O ar que entra na caixa de isopor perde calor para o

gelo e esfria, descendo para o fundo da caixa.

( ) O gelo ganha calor latente do ar que entra na caixa e

começa a derreter.

• F - V - V - F - F

• V - V - F - F - V

• F - F - V - V - V

• V - F - F - V - F

Quando se fornece calor a uma substância, podem ocorrer diversas modificações decorrentes de propriedades térmicas da matéria e de processos que envolvem a energia térmica.

Considere as afirmações abaixo, sobre processos que envolvem fornecimento de calor.

I. Todos os materiais, quando aquecidos, expandem-se.

II. A temperatura de ebulição da água depende da pressão.

III. A quantidade de calor a ser fornecida, por unidade de massa, para manter o processo de ebulição de um líquido, é denominado calor latente de vaporização.

Quais estão corretas?

• Apenas I.

• Apenas II.

• Apenas III.

• Apenas II e III.

• I, II e III.

Um isolamento térmico eficiente é um constante desafio a ser superado para que o homem possa viver em condições extremas de temperatura. Para isso, o entendimento completo dos mecanismos de troca de calor é imprescindível.

Em cada uma das situações descritas a seguir, você deve

reconhecer o processo de troca de calor envolvido.

I. As prateleiras de uma geladeira doméstica são grades vazadas, para facilitar fluxo de energia térmica até o congelador por __________

II. O único processo de troca de calor que pode ocorrer no vácuo é por __________.

III. Em uma garrafa térmica, é mantido vácuo entre as paredes duplas de vidro para evitar que o calor saia ou entre por __________.

Na ordem, os processos de troca de calor utilizados para

preencher as lacunas corretamente são:

• condução, convecção e radiação.

• condução, radiação e convecção.

• convecção, condução e radiação.

• convecção, radiação e condução.

O congelador de uma geladeira é localizado em sua parte superior porque a transmissão de calor em seu interior se faz, predominantemente, por convecção e o ar

• quente desce.

• quente sobe por ser mais denso.

• frio desce por ser menos denso.

• frio desce e o quente sobe.

• frio sobe.