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Exercícios sobre o cálculo das transferências de calor

Esta lista de exercícios trata sobre o cálculo usado para determinar o módulo do calor transferido entre dois corpos em temperaturas diferentes.

Questão 1

Um corpo de capacidade térmica igual a 200 cal/°C que se encontra em temperatura ambiente (25º C) é aquecido até que sua temperatura atinja 50º C. Determine a quantidade de calorias necessárias para aquecer esse corpo nesse intervalo de temperaturas:

a) 500 cal

b) 5000 cal

c) 200 cal

d) 1500 cal

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Questão 2

Certo corpo tem uma capacidade térmica de 150 cal/ºC e massa de 10 g. O calor específico desse corpo nas unidades de cal/gºC e em J/kg.K é igual a:

a) 15 cal/gºC e 0,063 J/kg.K

b) 150 cal/gºC e 0,63 J/kg.K

c) 10 cal/gºC e 0,015 J/kg.K

d) 250 cal/gºC e 0,15 J/kg.K

e) 12,5 cal/gºC e 0,45 J/kg.K

 

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Questão 3

Uma massa de 1500g de água que se encontra em uma temperatura de 10º C recebe uma quantidade de calor igual a 40 000 cal. Determine a temperatura alcançada pela água ao final do processo de aquecimento.

a) 17,5° C

b) 25,0° C

c) 16,6° C

d) 12,5º C

e) 37,5º C

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Questão 4

O calor específico é uma propriedade dos materiais que compõem um corpo. Em relação a essa propriedade, assinale a alternativa correta:

a) O calor específico depende da massa do corpo: quanto maior for a massa do corpo, menor será seu calor específico.

b) O calor específico depende da massa do corpo: quanto maior for a massa do corpo, maior será seu calor específico.

c) Quanto menor for o calor específico de um corpo, mais energia será necessária para mudar sua temperatura.

d) Quanto maior for o calor específico de um corpo, mais energia será necessária para mudar sua temperatura.

e) O calor específico depende diretamente da área de contato de um corpo com suas vizinhanças.

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Respostas

Resposta Questão 1

Letra B

A capacidade térmica de um corpo pode ser determinada facilmente se utilizarmos a equação abaixo:

Capacidade térmica

C – capacidade térmica
Q – quantidade de calorimetria
ΔT – variação de temperatura
m – massa
c – calor específico

Usando as informações fornecidas no enunciado do exercício, poderemos escrever a seguinte igualdade:

Cálculo do calor – exercício 1

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Resposta Questão 2

Letra A

Podemos começar calculando o calor específico do corpo por meio de sua capacidade térmica:

Capacidade térmica

Usando a segunda equação, podemos fazer o seguinte cálculo:

Cálculo do calor específico – exercício 2

Para determinarmos o calor específico desse corpo na unidade J/kg.K, precisamos lembrar que 1 cal vale, aproximadamente, 4,2 J e que 1 kg equivale a 1000g. Dessa forma:

Cálculo do calor específico -parte 2 – exercício 2

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Resposta Questão 3

Letra C

Podemos determinar a temperatura final da água por meio da equação da calorimetria:

Cálculo da temperatura final – exercício 3

 

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Resposta Questão 4

Letra D

A unidade de calor específico é a cal/gºC, ou o J/kg.K. Analisando essa grandeza fica fácil perceber que ela mede a quantidade de calor necessária pra variar a temperatura de uma determinada massa de substância.

 

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