LISTA DE EXERCÍCIOS SOBRE CALORIMETRIA II
TROCA DE CALOR
Exercícios básicos
Ex 1: Num recipiente de capacidade térmica 200 cal/ºC, coloca-se 500 g de água a
20 ºC e a seguir um bloco de cobre de massa 1000 g a 100 ºC. Calcule a temperatura final de equilíbrio térmico. Admita trocas de calor apenas entre o recipiente, a água e o cobre.
Dados:
calor específico da água: 1,0 cal/g.ºC
calor específico do cobre: 0,094 cal/g.ºC
Ex 2: Num calorímetro de capacidade térmica 20 cal/ºC e a 20 ºC, colocam-se 40 g de água a 80 ºC. Sendo 1,0 cal/g.ºC o calor específico da água, determine a temperatura final de equilíbrio térmico.
Ex 3: Misturam-se massas diferentes (m1 e m2) de uma mesma substância, em temperaturas diferentes (θ1 e θ2). Prove que a temperatura final θ de equilíbrio é dada por:
Ex 1: Num recipiente de capacidade térmica 200 cal/ºC, coloca-se 500 g de água a
20 ºC e a seguir um bloco de cobre de massa 1000 g a 100 ºC. Calcule a temperatura final de equilíbrio térmico. Admita trocas de calor apenas entre o recipiente, a água e o cobre.
Dados:
calor específico da água: 1,0 cal/g.ºC
calor específico do cobre: 0,094 cal/g.ºC
Ex 2: Num calorímetro de capacidade térmica 20 cal/ºC e a 20 ºC, colocam-se 40 g de água a 80 ºC. Sendo 1,0 cal/g.ºC o calor específico da água, determine a temperatura final de equilíbrio térmico.
Ex 3: Misturam-se massas diferentes (m1 e m2) de uma mesma substância, em temperaturas diferentes (θ1 e θ2). Prove que a temperatura final θ de equilíbrio é dada por:
Ex 4: Misturam-se massas
iguais (m1 = m2) de uma mesma
substância, em temperaturas diferentes (θ1 e θ2).
Prove que a temperatura final θ de equilíbrio é dada por:
Ex 5: Um calorímetro contém
100 g de água, estando o conjunto à temperatura ambiente de 25 ºC. Coloca-se no
calorímetro mais 100 g de água a 45 ºC. Estabelecido o equilíbrio térmico, é
atingida a temperatura final de 30 ºC. Qual é a capacidade térmica do calorímetro?
É dado o calor específico da água: 1,0 cal/g.ºC
Exercícios de revisão
Ex 1: (UFPE) Uma bebida refrescante pode ser obtida pela mistura de chá quente com água gelada. Qual a temperatura final (em °C) de uma mistura preparada a partir de 100 g de chá a 80 °C com 400 g de água a 5,0 °C? Considere o calor específico do chá igual ao da água (1,0 cal/g.°C).
a) 12 b) 14 c) 16 d) 18 e) 20
Ex 2: (Unifor–CE) Deseja-se obter água morna a 36 °C, misturando-se certa massa mQ de água quente a 64°C com a massa mF de água fria a 12 °C.
Desprezando-se trocas de calor com o recipiente e com o ar, a razão mQ/mF vale:
a) 2/3 b) 3/4 c) 4/5 d) 5/6 e) 6/7
Ex 3: (UEFS) O calorímetro é um aparelho utilizado em laboratórios para determinação do calor específico das substâncias. Um estudante em um laboratório didático utilizou um calorímetro ideal para misturar 200,0 g de um líquido de calor específico 0,79 cal/g.ºC a 35 ºC, com uma amostra de metal desconhecido de massa 300,0 g, a 150 ºC.
Considerando-se que a temperatura de equilíbrio térmico foi de 40 ºC o calor específico da substância, em cal/g.ºC, é, aproximadamente, igual a
A) 0,02
B) 0,05
C) 0,8
D) 1,0
E) 1,5
Ex 4: (Mackenzie–SP) Um estudante no laboratório de física, por descuido, colocou 200 g de água líquida (calor específico 1 cal/g.ºC) a 100 ºC no interior de um calorímetro de capacidade térmica 5 cal/ºC, que contém 100 g de água a 20 ºC. A massa de água líquida a 0xºC, que esse aluno deverá adicionar no calorímetro, para que a temperatura de equilíbrio volte a ser 20 ºC, é
a) 900 g b) 800 g) c) 700 g
d) 600 g e) 500 g
Ex 5: (FGV) Em um recipiente adiabático, contendo 2,0L de água (densidade = 1g/cm3, calor específico = 1 cal/(g.ºC)), há uma barra metálica imersa, de capacidade térmica 1000 cal/ºC, que mede inicialmente 40,00 cm. O sistema recebe 150 kcal de uma fonte de calor e, ao fim do processo, a barra acusa uma dilatação linear de 0,01 cm.
Exercícios de revisão
Ex 1: (UFPE) Uma bebida refrescante pode ser obtida pela mistura de chá quente com água gelada. Qual a temperatura final (em °C) de uma mistura preparada a partir de 100 g de chá a 80 °C com 400 g de água a 5,0 °C? Considere o calor específico do chá igual ao da água (1,0 cal/g.°C).
a) 12 b) 14 c) 16 d) 18 e) 20
Ex 2: (Unifor–CE) Deseja-se obter água morna a 36 °C, misturando-se certa massa mQ de água quente a 64°C com a massa mF de água fria a 12 °C.
Desprezando-se trocas de calor com o recipiente e com o ar, a razão mQ/mF vale:
a) 2/3 b) 3/4 c) 4/5 d) 5/6 e) 6/7
Ex 3: (UEFS) O calorímetro é um aparelho utilizado em laboratórios para determinação do calor específico das substâncias. Um estudante em um laboratório didático utilizou um calorímetro ideal para misturar 200,0 g de um líquido de calor específico 0,79 cal/g.ºC a 35 ºC, com uma amostra de metal desconhecido de massa 300,0 g, a 150 ºC.
Considerando-se que a temperatura de equilíbrio térmico foi de 40 ºC o calor específico da substância, em cal/g.ºC, é, aproximadamente, igual a
A) 0,02
B) 0,05
C) 0,8
D) 1,0
E) 1,5
Ex 4: (Mackenzie–SP) Um estudante no laboratório de física, por descuido, colocou 200 g de água líquida (calor específico 1 cal/g.ºC) a 100 ºC no interior de um calorímetro de capacidade térmica 5 cal/ºC, que contém 100 g de água a 20 ºC. A massa de água líquida a 0xºC, que esse aluno deverá adicionar no calorímetro, para que a temperatura de equilíbrio volte a ser 20 ºC, é
a) 900 g b) 800 g) c) 700 g
d) 600 g e) 500 g
Ex 5: (FGV) Em um recipiente adiabático, contendo 2,0L de água (densidade = 1g/cm3, calor específico = 1 cal/(g.ºC)), há uma barra metálica imersa, de capacidade térmica 1000 cal/ºC, que mede inicialmente 40,00 cm. O sistema recebe 150 kcal de uma fonte de calor e, ao fim do processo, a barra acusa uma dilatação linear de 0,01 cm.
a) 1,0. b) 2,0. c) 3,0. d) 4,0. e) 5,0.
