quinta-feira, 4 de julho de 2013

Lista de exercícios sobre Calorimetria: calor latente mudança de estado físico

Lista de exercício sobre calor latente / mudança de estado físico

1)       Quais são os três estados físicos da água?

2)       Explique o significado das palavras a seguir. Observe o modelo.
Solidificação:  é o processo em que uma substância passa do estado líquido para o estado sólido.
Vaporização:_____________________________________________________
Condensação:____________________________________________________
Fusão:__________________________________________________________

3)       Quais são os processos de mudança de estado em que a substância recebe calor?

4)       Imagine que um cubo de gelo seja retirado de um congelador e colocado em um copo com água da torneira. Nesse caso a água receberá calor do gelo ou é o gelo que receberá calor da água? Justifique.
  
5)       Qual a quantidade de calor necessária para aquecer 200g de água em 20°C? Dado que o calor específico da água é de 1cal/g.°C.
  
6)       Por que nas regiões desérticas a amplitude térmica (diferença entre a máxima e mínima temperaturas) é tão grande?
  
7)       Qual a relação entre caloria e joule?
  
8)       Misturam-se duas massas iguais de água em um mesmo recipiente, termicamente isolado do meio exterior. A temperatura de uma das porções é de 20°C. A mistura, no equilíbrio, atinge a temperatura  de 40°C. Qual a temperatura da outra massa de água?
9)       Se misturarmos duas massas iguais de substâncias A e B, que inicialmente estão em temperaturas diferentes, a temperatura da mistura será a média aritmética destas temperaturas?
  
10)    Preencha a tabela a seguir com as palavras "CONSTANTE" ou "VARIA" de acordo com as afirmações do texto.

Lista de exercícios sobre Calorimetria: calor latente  mudança de estado físico

11)    Mudança da água do estado líquido para o estado gasoso é denominada:
a) liquefação
b) vaporização
c) fusão
d) condensação
e) solidificação


12)    Passagem do estado sólido da água para o estado líquido é denominada:
a) fusão
b) solidificação
c) evaporação
d) sublimação
e) condensação


13)    Passagem direta do estado sólido da água para o estado gasoso?
a) fusão
b) ebulição
c) sublimação
d) solidificação
e) condensação


14)    Complete a figura a seguir com o nome das mudanças de estado indicadas pelas setas.

Lista de exercícios sobre Calorimetria: calor latente  mudança de estado físico

15)    Quais são os processos de mudança de estado em que a substância perde calor?


16)    Para derreter um grama de gelo é necessário fornecer 80cal. Qual a quantidade de calor necessária para derreter 1kg de gelo em fusão?


17)    Defina ponto-triplo.


18)    Defina sublimação.

19)    Por que a água colocada em vasos de barro (moringas) são mais frescas do que aquelas deixadas, por exemplo, em uma garrafas de vidro sobre a mesa?


20)    O que é cal?


21)    Durante o processo de evaporação de um líquido sempre ocorre o seu resfriamento, por- que
A)   diminui sua massa específica.
B)   diminui o seu calor específico.
C)    saem as partículas de menor energia  cinética.
D)   saem as partículas de maior energia cinética.
E)     aumenta sua capacidade térmica.


22)    UFPE- A figura a seguir representa a temperatura de um líquido não-volátil em função da quantidade de calor por ele absorvida. Sendo a massa do líquido 100g e seu calor específico 0,6cal/g°C, qual o valor em °C da temperatura T?

Lista de exercícios sobre Calorimetria: calor latente  mudança de estado físico

23)    UFPE- O gráfico a seguir representa a temperatura em função do tempo para 1,0 kg de um líquido não volátil, inicialmente a 20 °C. A taxa de aquecimento foi constante e igual a 4600 J/min. Qual o calor específico desse líquido, em unidades de 10J/(kg°C)?

Lista de exercícios sobre Calorimetria: calor latente  mudança de estado físico

24)    VUNESP - Sob pressão constante, eleva-se a temperatura de certa massa de gelo, inicialmente a 253K, por meio de transferência de calor a taxa constante, até que se obtenha água a 293K.

Lista de exercícios sobre Calorimetria: calor latente  mudança de estado físico

A partir do gráfico responda:
a) Qual é o maior calor específico? É o do gelo ou da água? Justifique.
b) Por que a temperatura permanece constante em 273K, durante parte do tempo?
(Descarte a hipótese de perda de calor para o ambiente).

25)    CESGRANRIO - Uma amostra de massa m recebe uma quantidade de calor Q e sua temperatura sofre uma pequena variação ∆T. O calor específico do material que constitui a amostra pode ser calculado aproximadamente por:
a) Q / ( m . ∆T )
b) m . Q . ∆T
c) ( Q . ∆T) / m
d) √ (Q / m . ∆T)
e) m . Q² . ∆T²


26)    FEI - Quando dois corpos de tamanhos diferentes estão em contato e em equilíbrio térmico, e ambos isolados do meio ambiente, pode-se dizer que:
a) o corpo maior é o mais quente.
b) o corpo menor é o mais quente.
c) não há troca de calor entre os corpos.
d) o corpo maior cede calor para o corpo menor.
e) o corpo menor cede calor para o corpo maior.


27)    FUVEST - Dois corpos A e B, inicialmente às temperaturas tA=90°C e tB=20°C, são postos em contato e isolados termicamente do meio ambiente. Eles atingem o equilíbrio térmico à temperatura de 45° C. Nestas condições, podemos afirmar que o corpo A

a) cedeu uma quantidade de calor maior do que a absorvida por B.
b) tem uma capacidade térmica menor do que a de B.
c) tem calor específico menor do que o de B.
d) tem massa menor que a de B.
e) cedeu metade da quantidade de calor que possuía para B.


28)    FUVEST - Adote: calor específico da água: 1,0 cal/g.°C
Um bloco de massa 2,0 kg, ao receber toda energia térmica liberada por 1000 gramas de água que diminuem a sua temperatura de 1°C, sofre um acréscimo de temperatura de 10°C. O calor específico do bloco, em cal/g.°C, é:
a) 0,2        
b) 0,1         
c) 0,15          
d) 0,05            
e) 0,01


29)    MACKENZIE - Um corpo de massa 100g ao receber 2400 cal varia sua temperatura de 20°C para 60°C, sem variar seu estado de agregação. O calor específico da substância que constitui esse corpo, nesse intervalo de temperatura, é:
a) 0,2 cal/g.°C.
b) 0,3 cal/g.°C.
c) 0,4 cal/g.°C.
d) 0,6 cal/g.°C.
e) 0,7 cal/g.°C.



30)    UELONDRINA - O gráfico a seguir representa o calor absorvido por dois corpos sólidos M e N em função da temperatura.
Lista de exercícios sobre Calorimetria: calor latente  mudança de estado físico

A capacidade térmica do corpo M, em relação do corpo N, vale
a) 1,4
b) 5,0
c) 5,5
d) 6,0
e) 7,0

31)    UELONDRINA - Ao se retirar calor Q de uma substância líquida pura de massa 5,0g, sua temperatura cai de acordo com o gráfico a seguir.

Lista de exercícios sobre Calorimetria: calor latente  mudança de estado físico

O calor específico da substância no estado sólido é, em cal/g°C,
            a) 0,20      b) 0,30       c) 0,40        d) 0,50         e) 0,80


32)    UELONDRINA - Uma pedra, retirada de um forno a 100°C, é imediatamente colocada sobre um grande bloco de gelo a 0°C. Até o equilíbrio térmico, verifica-se a formação de 40g de água. Sendo o calor latente de fusão do gelo 80cal/g, a capacidade térmica da pedra, em cal/°C, vale
        a) 32       b) 24   c) 18   d) 12   e) 6,4


33)    UELONDRINA - Os cinco corpos, apresentados na tabela a seguir, estavam à temperatura ambiente de 15°C quando foram, simultaneamente, colocados num recipiente que continha água a 60°C.

Lista de exercícios sobre Calorimetria: calor latente  mudança de estado físico

Ao atingirem o equilíbrio térmico, o corpo que recebeu maior quantidade de calor foi o de
a) alumínio.
b) chumbo.
c) cobre.
d) ferro.
e) latão.


34)    UFMG - Uma batata recém-cozida, ao ser retirada da água quente, demora para se esfriar. Uma justificativa possível para esse fato pode ser dada afirmando-se que a batata tem
a) alta condutividade térmica.
b) alto calor específico.
c) baixa capacidade térmica.
d) baixa quantidade de energia interna.


35)    UFMG - Um cano de cobre e um de alumínio, ambos de mesma massa, recebem a mesma quantidade de calor. Observa-se que o aumento de temperatura do cano de alumínio é menor que o do cano de cobre. Isso acontece porque o alumínio tem:
a) calor específico maior que o do cobre.
b) calor específico menor que o do cobre.
c) condutividade térmica maior que a do cobre.
d) condutividade térmica menor que a do cobre.


36)    UNIRIO - Num recipiente adiabático que contém 1,0 litro de água, colocou-se um bloco de ferro de massa igual a 1,0kg. Atingindo o equilíbrio térmico, verificou-se que a temperatura da água aumentou em 50°C, enquanto o bloco se resfriou em algumas centenas de graus Celsius. Isso ocorreu em virtude da diferença entre suas(seus):
a) capacidades térmicas.
b) densidades.
c) calores latentes.
d) coeficientes da dilatação térmica.
e) coeficientes da condutibilidade térmica.


37)    VUNESP - Quando uma enfermeira coloca um termômetro clínico de mercúrio sob a língua de um paciente, por exemplo, ela sempre aguarda algum tempo antes fazer a sua leitura. Esse intervalo de tempo é necessário
a) para que o termômetro entre em equilíbrio térmico com o corpo do paciente.
b) para que o mercúrio, que é muito pesado, possa subir pelo tubo capilar.
c) para que o mercúrio passe pelo estrangulamento do tubo capilar.
d) devido à diferença entre os valores do calor específico do mercúrio e do corpo humano.
e) porque o coeficiente de dilatação do vidro é diferente do coeficiente de dilatação do mercúrio.

38)    ENEM - O esquema da panela de pressão e um diagrama de fase da água são apresentados a seguir.

Lista de exercícios sobre Calorimetria: calor latente  mudança de estado físico

A vantagem do uso de panela de pressão é a rapidez para o cozimento de alimentos e isto 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 esta  sendo liberada pela válvula.
e) à espessura da sua parede, que é maior que a das panelas comuns.



39)    ENEM  - Se, por economia, abaixarmos o fogo sob uma panela de pressão( DA QUESTÃO ACIMA ) 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.


40)    FEI - Quando passamos éter sobre a pele sentimos o local mais frio. Isto acontece por que:
a) o éter está a uma temperatura mais baixa que a pele
b) o éter está a uma temperatura mais baixa que o ar
c) o éter é muito volátil
d) o éter absorve calor para se vaporizar
e) o éter é um isolante térmico


41)    ITA - Considere as seguintes afirmativas:
I. Um copo de água gelada apresenta gotículas de água em sua volta porque a temperatura da parede do copo é menor que a temperatura de orvalho do ar ambiente.
II. A névoa (chamada por alguns de "vapor") que sai do bico de uma chaleira com água quente é tanto mais perceptível quanto menor for a temperatura ambiente.
III. Ao se fechar um "freezer", se sua vedação fosse perfeita, não permitindo a entrada e a saída de ar de seu interior, a pressão interna ficaria inferior à pressão do ar ambiente.
a) todas são corretas.
b) somente I e II são corretas.
c) somente II e III são corretas.
d) somente I e III são corretas.
e) nenhuma delas é correta.


42)    MACKENZIE - 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.


43)    PUCMG - Analise fisicamente as afirmativas seguintes:

I.   Para derreter um bloco de gelo rapidamente, uma pessoa embrulhou-o num grosso cobertor.
II.  Para se conservar o chope geladinho por mais tempo, deve-se colocá-lo numa caneca de louça.
III. Um aparelho de refrigeração de ar deve ser instalado em um local alto num escritório.
Assinale:
a) se apenas I e II estiverem corretas.
b) se apenas II e III estiverem corretas.
c) se apenas I estiver correta.
d) se apenas II estiver correta.
e) se apenas III estiver correta.


44)    UFES - 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) 6,30 × 104 cal
c) 9,54 × 104 cal
d) 5,40 × 105 cal
e) 6,30 × 105 cal


45)    UFF - Marque a opção que apresenta a afirmativa falsa:
a) uma substância não existe na fase líquida quando submetida a pressões abaixo daquela de seu ponto triplo
b) a sublimação de uma substância é possível se esta estiver submetida a pressões mais baixas que a do seu ponto triplo
c) uma substância só pode existir na fase líquida se a temperatura a que estiver submetida for mais elevada que sua temperatura crítica
d) uma substância não sofre condensação a temperaturas mais elevadas que sua temperatura crítica
e) na Lua, um bloco de gelo pode passar diretamente para fase gasosa

46)    UFG - A temperatura é uma das grandezas termodinâmicas cuja a variação pode alterar as propriedades térmicas de substâncias. Assim,
(     ) devido a uma diferença de densidade entre as partes de um fluido (líquidos, gases e vapores), o processo de propagação de calor ocorre por convecção térmica.
(     ) a capacidade térmica depende do estado de agregação da substância.
(     ) a temperatura é a medida da quantidade de calor  de uma substância.
(     ) o ponto de fusão e o ponto de solidificação de uma substância ocorrem em temperaturas diferentes, à mesma pressão.


47)    UFU - Analise as afirmações a seguir:

I - Temperatura é uma grandeza física que mede o estado de agitação das partículas de um corpo, caracterizando o seu estado térmico.
II - Condução é o processo de transmissão de calor através do qual a energia passa de partícula para partícula sem que as mesmas sejam deslocadas.
III - Só é possível transformar calor em trabalho, utilizando-se duas fontes de calor de mesma temperatura.
IV - Colocando-se um objeto pesado sobre um bloco de gelo, mesmo que o objeto esteja na mesma temperatura do gelo, observa-se a formação de uma cavidade no gelo sob o objeto. Podemos afirmar que isso ocorre devido ao aumento na temperatura de fusão do gelo, em virtude da diminuição na pressão.
São CORRETAS
a) apenas I e II.
b) apenas III e IV.
c) apenas I, II e III.
d) apenas I, III e IV.
e) I, II, III e IV.


48)    UFV - Ao derramarmos éter sobre a pele, sentimos uma sensação de resfriamento em consequência de:
a) a pele fornecer ao éter a energia responsável por sua mudança de fase.
b) o éter penetrar nos poros, congelando imediatamente os vasos sanguíneos.
c) o éter, por ser líquido, encontrar-se a uma temperatura inferior à da pele.
d) o éter limpar a pele, permitindo maior troca de calor com o ambiente.
e) o éter contrair os pelos, proporcionando a sensação de resfriamento.


49)    VUNESP - Aquece-se certa quantidade de água. A temperatura em que irá ferver depende da:
a) temperatura inicial da água.
b) massa da água.
c) pressão ambiente.
d) rapidez com que o calor é fornecido.
e) quantidade total do calor fornecido.
  
Gabarito
1)         Sólido, líquido e gasoso.
2)          Vaporização: é o processo em que uma substância passa do estado líquido para o gasoso.
Condensação: é o processo no qual uma substância passa do estado gasoso para o líquido.
Fusão: é o processo no qual uma substância passa do estado sólido para o líquido.
3)         Fusão, Sublimação e Ebulição.
4)         O corpo "quente" cede calor. O gelo recebe calor da água (que o cede).
5)         4000 cal
6)         A ausência de água faz do ambiente um que possui um baixo calor específico, e desta forma o ambiente se aquece facilmente e se arrefece facilmente
7)         1 cal = 4,18 J
8)         60° C.
9)         De forma geral não. A não ser, que o calor específico da substância A seja igual ao da substância B.
10)       Figura abaixo
Lista de exercícios sobre Calorimetria: calor latente  mudança de estado físico


11)       B
12)       A
13)       C
14)       Figura abaixo
Lista de exercícios sobre Calorimetria: calor latente  mudança de estado físico
15)       Condensação e Solidificação.
16)       80 000 cal = 80 kcal     
17)       É ponto no qual os três estados físicos da matéria coexistem, em mesma pressão e temperatura.
18)       É a mudança de estado físico entre o sólido e o gasoso sem passar pelo estado líquido.
19)       Nas moringas, devido a porosidade da cerâmica, ocorre evaporação da água, o que não acontece em uma garrafa de vidro. Esta evaporação faz com que as partículas de água que estão evaporando ganham velocidade (energia cinética) em detrimento da temperatura da água.
20)       É a abreviatura de caloria, unidade de calor.
21)       D
22)       50 °C
23)       23 . 102 J/kg°C
24)       Da água, pois a variação de temperatura é inversamente proporcional ao calor específico  sensível. b) Ocorre mudança de estado no intervalo de 2s a 5s, logo a temperatura é constante.
25)       A
26)       C
27)       B
28)       D
29)       D
30)       E
31)       A
32)       A
33)       E
34)       B
35)       A
36)       A
37)       A
38)       B
39)       E
40)       D
41)       A
42)       D
43)       B
44)       E
45)       C
46)       VVFF
47)       A
48)       A
49)       C




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