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Exercícios sobre calor

Estes exercícios testarão seus conhecimentos sobre a quantidade de calor recebida pelos corpos, a capacidade térmica dos elementos e a potência.

  • Questão 1

    Em um laboratório de Física, uma amostra de 20 g de cobre recebeu 186 cal de calor de uma determinada fonte térmica. Sabendo que o calor específico do cobre é 0,093 cal/g°C, determine a variação de temperatura sofrida pela amostra.

    a) 50 °C

    b) 100°C

    c) 105°C

    d) 200°C

    e) 250°C

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  • Questão 2

    Determine a capacidade térmica de um corpo que recebeu 2000 calorias de calor de uma fonte térmica e sofreu uma variação de temperatura de 40 °C.

    a) 10 cal/°C

    b) 20 cal/°C

    c) 30 cal/°C

    d) 40 cal/°C

    e) 50 cal/°C

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  • Questão 3

    (UFU) 240 g de água (calor específico igual a 1 cal/g°C) são aquecidos pela absorção de 200 W de potência na forma de calor. Considerando 1 cal = 4 J, o intervalo de tempo necessário para essa quantidade de água variar sua temperatura em 50 °C será de?

    a) 1 min

    b) 3 min

    c) 2 min

    d) 4min

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  • Questão 4

    (UFV-MG) Uma potência de 2000 watts é usada durante 1,0 min para elevar a temperatura, de 10 °C para 60°C, de um sólido de massa 0,5 Kg. Considerando que não há mudança de fase durante a elevação da temperatura, o calor específico desse sólido, em unidade de J/(Kg°C), é:

    a) 4,8 x 10 3

    b) 3,4 x 10 3

    c) 5,6 x 10 3

    d) 1,2 x 10 3

    e) 0,8 x 10 3

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Respostas

  • Resposta Questão 1

    LETRA “B”

    A partir da equação que determina a quantidade de calor sensível fornecida ou retirada de um corpo, temos:

    Q = m.c.Δt

    186 = 20 . 0,093 . Δt

    186 = 1,86. Δt

    Δt = 186 ÷ 1,86 = 100 °C

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  • Resposta Questão 2

    LETRA “D”

    A capacidade térmica é o produto da massa do corpo pelo calor específico, portanto:

    C = m.c

    A partir da equação que determina a quantidade de calor sensível fornecida ou retirada de um corpo, temos:

    Q = m.c.Δt

    Q = C.Δt

    Logo:

    C = Q ÷ Δt

    C = 2000 ÷ 40

    C = 50 cal/°C

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  • Resposta Questão 3

    LETRA “D”

    • Dados da questão

    Massa: m = 240 g

    Potência fornecida: 200 W

    Variação de temperatura: Δθ = 50 °C

    A potência é definida como a razão entre a quantidade de energia e o tempo:

    P = E/Δt

    O calor é a energia fornecida à água, sendo assim, podemos escrever:

    P = m.c.Δθ
         Δt

    *Δθ é a variação de temperatura e Δt é a variação do tempo.

    *A unidade W corresponde a J/s. Portanto o calor específico deverá estar definido em joule, sendo assim o valor utilizado  para o calor específico da água será 4 J/g.ºC

    Substituindo os valores, teremos:

    200 = 240.4.50
             Δt

    Δt = 240.4.50
            200

    Δt = 48000
            200

    Δt = 240 s = 4 min

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  • Resposta Questão 4

    LETRA “A”

    • Dados da questão:

    Variação de tempo: Δt = 1,0 = 60s

    Variação de temperatura: Δθ = 60 – 10 = 50 °C

    A potência é definida como a razão entre a quantidade de energia e o tempo, sendo assim, temos:

    P = E/Δt

    O calor foi a energia fornecida à água, sendo assim, podemos escrever:

    P = m.c.Δθ
          Δt

    Isolando o calor específico, teremos:

    c = P. Δt
          m. Δθ

    Substituindo os valores, teremos:

    c = 2000 W.60 s
          0,5 Kg. 50°C

    c = 120000
         25

    c = 4800 = 4,8 x 103 J/(Kg°C)

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