Questões de Física - Calorimetria

Questões de Física - Calorimetria

Formulário:

Q=m.c. Δθ

Q=m.L

Δθ=θF−θI (θF - Temperatura final, θI - Temperatura inicial )

1 – Uma massa de 200g de cobre, inicialmente a 20°C, foi aquecida e recebeu determinada quantidade de calor, tendo atingido a temperatura final de 35°C. Quantas calorias recebeu a massa de cobre nesse processo? (Dado: calor específico do cobre c = 0,093 cal/g °C)

2 - Uma massa de 500g de determinado material foi aquecida, recebendo 4000 cal e variando sua temperatura de 0°C para 25°C . Qual é o valor do calor específico do material que forma esse corpo?

3 – Uma massa de 400g de gelo é retirada de um freezer à temperatura de -16°C e absorve 3520 cal, fazendo sua temperatura se elevar para 0°C

(sem mudança de estado físico ). Calcule o calor específico do gelo.

4 – Em um experimento verifica-se que é necessário fornecer 2000 cal a uma massa de 250g de determinado material para que sua temperatura varie de 20°C para 60°C. Qual é o valor do calor específico do material?

5 – Determine a quantidade de calor para fundir um bloco de gelo de massa 500g que se encontra a 0°C. É dado o calor latente de fusão do gelo L = 80 cal/g.

6 – Determine a quantidade de calor necessária para vaporizar 200g de água a 100°C. É dado o calor latente de vaporização L=540 cal/g.

7 – Qual a quantidade de calor necessária para derreter 100g de gelo a 0°C? (calor latente de fusão do gelo L= 80 cal/g)

8. Um pedaço de chumbo, inicialmente à temperatura de 25°C, foi colocado no forno e teve sua temperatura elevada para 90°C. Nesse processo, o pedaço de chumbo absorveu 1300 cal. Qual é a capacidade térmica desse pedaço de chumbo?

a) 14,4 cal /°C      b) 52 cal /°C     c) 17,3 cal /°C        d) 20 cal /°C         e) 40 cal /°C

Questões resolvidas de vestibulares sobre Calorimetria

Artigo com questões resolvidas de vestibulares sobre Calorimetria: calor específico, Capacidade térmica e calor latente.
 

1) Um corpo possui massa de 500 gramas e calor específico 0,4 g/cal ºC . Determinar:

a) A quantidade de calor que o corpo deve receber para que sua temperatura varie de 5 ºC para 35 ºC;

b) A quantidade de calor que o corpo deve ceder para que sua temperatura diminua de 15 ºC.

Dados do problema

• massa do corpo: m = 500 g;

• calor específico: c = 0,4 g/cal ºC.

Solução:

a) Sendo a temperatura inicial t i = 5 ºC e a temperatura final t f = 35 ºC a quantidade de calor que 

o corpo deve receber para que ocorra o aquecimento será dada por

Q = m c Δ t

Q = m c (t f -  t i)

Q = 500 * 0,4 * (35 - 5)

Q = 200 * 30 = 6000 cal

b) Se o calor é cedido Δt < 0 , portanto, a variação deve ser Δt = −15 ºC e o calor cedido 

será dado por

Q = m c Δt

Q = 500.0,4.(35−15)

Q =−3000 cal

Observação: no item (a) a temperatura varia de um valor inicial t i para um valor final t f, 

conhecemos os valores inicial e final da temperatura. No item (b) a temperatura varia de um 

certo valor, conhecemos a variação Δt sem conhecermos os valores inicial e final da 

temperatura.

2) Um bloco de uma material desconhecido e de massa 1kg encontra-se à temperatura de 80°C, ao ser encostado em outro bloco do mesmo material, de massa 500g e que está em temperatura ambiente (20°C). Qual a temperatura que os dois alcançam em contato? Considere que os blocos estejam em um calorímetro.

Solução:

 

 

3) Qual a quantidade de calor absorvida para que 1L d'água congelado e à -20°C vaporize e chegue a temperatura de 130°C.

Dados:

Calor latente de fusão da água: L=80cal/g

Calor latente de vaporização da água: L=540cal/g

Calor específico do gelo: c=0,5cal/g.°C

Calor específico da água: c=1cal/g.°C

Calor específico da água: c=0,48cal/g.°C

Densidade da água: d:1g/cm³

1L=1dm³=1000cm³

Solução:

 m=d.V

m=1000g

 

  4) Um bloco de ferro de 10cm³ é resfriado de 300°C para 0°C. Quantas calorias o bloco perde para o ambiente?

Dados: densidade do ferro=7,85g/cm³ e calor específico do ferro=0,11cal/g.°C

O primeiro passo é descobrir a massa do bloco, sabendo sua densidade e seu volume (é importante prestar bastante atenção nas unidades de cada grandeza).

Solução:

  

Conhecendo a massa, podemos calcular a quantidade de calor do corpo:

 

  

Como Q<0 a="" acontece="" ambiente="" bloco="" calor="" de="" do="" libera="" meio="" ncia="" no="" o="" para="" sentido="" span="" transfer="">

5) Em uma cozinha, uma chaleira com 1L de água ferve. Para que ela pare, são adicionados 500mL de água à 10°C. Qual a temperatura do equilíbrio do sistema?

Qualquer quantidade de água que esteja fervendo encontra-se à temperatura de 100°C, se a temperatura for superior a esta, não haverá água líquida, apenas vapor.

Solução: