Avaliação de Calorimetria para alunos do ensino Médio.

Um bloco de gelo de massa 200 g a -10°C é colocado em um recipiente isolado termicamente e submetido a um fluxo constante de calor até que toda a massa de gelo se transforme em água a 10°C. Considerando o calor específico do gelo como 0,5 cal/g°C, o calor específico da água como 1,0 cal/g°C e o calor de fusão do gelo como 80 cal/g, calcule a quantidade total de calor, em calorias, absorvida pelo bloco de gelo durante esse processo.

Durante um dia ensolarado na praia, um grupo de amigos está aproveitando o calor do sol para se bronzear e se divertir. Eles observam que a areia da praia fica muito quente ao longo do dia, tornando-se difícil caminhar descalço sobre ela. Ao mesmo tempo, a água do mar está mais fria devido às correntes oceânicas que trazem águas mais geladas da região mais profunda. Além disso, o vento sopra suavemente do mar em direção à praia, criando uma sensação de frescor na pele dos banhistas.

Questão: Considerando a situação descrita, qual dos seguintes fenômenos de transferência de calor está mais diretamente relacionado ao aquecimento da areia e ao resfriamento da água do mar? Justifique brevimente a resposta.

a) Condução térmica na areia e convecção na água do mar.

b) Convecção térmica na areia e condução na água do mar.

c) Irradiação térmica na areia e convecção na água do mar.

d) Condução térmica na areia e irradiação na água do mar.

Durante uma aula prática de física, um grupo de estudantes realiza um experimento para determinar as quantidades de calor sensível e calor latente envolvidas na fusão de gelo. Eles têm à disposição uma amostra de gelo de massa 100 g, inicialmente a -20 °C, e um calorímetro ideal que permite a troca de calor apenas entre o gelo e o calorímetro. Após o experimento, eles observam que a temperatura final da água é de 40 °C.

Questão: Considerando as informações do texto de apoio, qual é a quantidade de calor sensível e de calor latente, respectivamente, trocada durante a fusão completa do gelo?

• a) Calor sensível: 2000 cal; Calor latente: 4200 cal

• b) Calor sensível: 2900cal; Calor latente: 3400cal.

• c) Calor sensível: 3000 cal; Calor latente: 8000 cal

• d) Calor sensível: 5000 cal; Calor latente: 8000 cal.

Em um experimento de calorimetria, um estudante mistura 100 g de água a 20°C com 50 g de gelo a -10°C dentro de um calorímetro ideal. Sabendo que o calor específico da água é 4,18 J/g°C e o calor latente de fusão do gelo é 334 J/g, qual será a temperatura final da mistura após todo o gelo ter se fundido? Considere que não há perda de calor para o ambiente.

a) 0°C
b) 5°C
c) 10°C
d) 15°C
e) 60°C

Durante um experimento em um laboratório, uma massa de 500 g de gelo a -10°C é aquecida até se transformar completamente em água a 30°C. O calor específico do gelo é 0,5 cal/gºC, o calor específico da água é 1 cal/g°C e o calor de fusão do gelo é 80 cal/g

Determine:

a) A quantidade de calor sensível necessária para aquecer o gelo até a temperatura de fusão.

b) A quantidade de calor latente envolvida na fusão completa do gelo.

c) A quantidade de calor sensível necessária para aquecer a água resultante da fusão até 30°C.

Em um experimento de química, um grupo de estudantes mistura 50g de água a 20°C com 100g de água a 80°C. Qual será a temperatura de equilíbrio atingida pela mistura?

• a) 40°C

• b) 50°C

• c) 60°C

• d) 70°C

Um recipiente contém 200g de água a 30°C. Qual a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura da água para 60°C? (Calor específico da água = 1 cal/g°C)

• a) 600 cal

• b) 1200 cal

• c) 1800 cal

• d) 2400 cal

Durante um experimento em um laboratório, uma amostra de metal A de massa 200 g é aquecida de 25°C até 100°C, recebendo 1500 cal de calor. Determine a capacidade térmica do metal A.

Um recipiente contém 1 kg de água a 20°C. Se a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura da água para 80°C é de 8368 J, calcule a capacidade térmica da água.

• 0,14cal/g°C

• 0,3 cal/g°C

• 0,23cal/g°C

• 0,9cal/g°C

(MACKENZIE) Uma fonte calorífica fornece calor continuamente, à razão de 150 cal/s, a uma determinada massa de água. Se a temperatura da água aumenta de 20ºC para 60ºC em 4 minutos, sendo o calor especifico sensível da água 1,0 cal/gºC, pode-se concluir que a massa de água aquecida, em gramas, é:

• a) 1600 g

• b) 900 g

• c) 200 g

• d) 600 g