TD DE REVISÃO DO 2 ANO 1 BIMESTRE

01. (UECE) A temperatura de 0,15 kg, de um líquido cujo calor específico é 0,50 cal/g.⁰C, elevou-se de – 20⁰C até 40⁰C. A quantidade de calor recebida pelo corpo foi de:

a) 4,5.10³ cal        b) 4,0.10³ cal        c) 1,5.10³ cal        d) 1,0.10³ cal

m = 0,15 kg = 150 g.

Q = m.c.Δθ = 150.0,5.[40 – (-20)] = 75.60 = 4500 cal = 4,5.10³ cal.

02. (UECE) Geraldo, velho admirador de Sócrates, filosofia: “ Verifico que, fornecendo calor a um corpo, sua temperatura se eleva; logo, o fornecimento de calor a coros sempre implicará em aumento de sua temperatura “.

a) a verificação de Geraldo pode ser correta, mas sua generalização é falsa.

b) a verificação e a generalização são ambas corretas.

c) a verificação e a generalização só serão corretas para corpos de boa condutividade térmica.

d) a verificação pode ser correta, mas a generalização só será válida para corpos de alto calor específico.

O calor pode ser recebido (Δθ > 0) ou liberado (Δθ < 0).

03. (UECE) Associe a primeira coluna com a segunda:

          COLUNA1                                           COLUNA 2    

I.    irradiação                                           (    ) não depende do meio material

II.   convecção calorífica                          (    ) ocorre mais facilmente nos sólidos que                                   

                                                                         nos gases

III.  condução térmica                              (    ) implica transporte de matéria

A sequência correta, de cima para baixo, é:

a) I, II, III         b) I, III, II         c) II, I, III         d) II, III, I

Na condução ocorre somente nos sólidos; na convecção, ocorre nos fluídos (líquidos e gases) com transporte de matéria (massas de ar); e na irradiação, é a única que ocorre no vácuo, através de ondas eletromagnéticas, sendo que estas, não precisam de um meio material para se propagar.

04. (UECE) Cedem-se 684 cal a 200 g de ferro que estão a uma temperatura de 10⁰C. Sabendo-se que o calor específico do ferro vale 0,114 cal/⁰C, concluímos que a temperatura final do ferro será:

a) 10⁰C         b) 20⁰C         c) 30⁰C         d) 40⁰C

Q = m.c.Δθ  684 = 200.0,114.Δθ  Δθ = 684/22,8 = 30⁰C.

Δθ = θ – θ₀  30 = θ – 10  θ = 30 + 10 = 40⁰C.

05. (UECE) O gráfico abaixo indica a variação da temperatura de 1,0 g de uma substância em função da quantidade de calor que lhe é fornecido. A substância está primitivamente no estado sólido. O calor de fusão da substância é, em cal/g:

a) 5         b) 30         c) 45         d) 60

Q = m.L_f  30 = 1.L_f   L_f = 30 cal/g.

06. (UECE) Em um calorímetro, mistura-se um corpo A, de massa 200 g, de calor específico 0,2 cal/g.⁰C e a 60⁰C, com outro corpo B, de massa 100 g, calor específico 0,1 cal/g.⁰C e a 10⁰C. A temperatura final de equilíbrio térmico, é:

a) 50⁰C         b) 40⁰C         c) 30⁰C         d) 20⁰C

Q_A + Q_B = 0  m_A.c_A.(T – 60) +  m_B.c_B.(T – 10) = 0  200.0,2.(T – 60) +  100.0,1.(T – 10) = 0  40.(T – 60) +  10.(T – 10) = 0  40T – 2400 + 10T – 100 = 0  T = 2500/50 = 50⁰C.

07. (UECE) Se um material A tem calor específico superior o de um material B, podemos assegurar que:

a) A conduz melhor calor que B.

b) B conduz melhor calor que A.

c) A perde calor mais facilmente que B.

d) B perde calor mais facilmente que A.

08. (UECE) A capacidade térmica de uma caneca de alumínio é 16 cal/⁰C. Sabendo-se que o calor específico do alumínio é 0,2 cal/g.⁰C, pode-s afirmar que a massa dessa caneca, em gramas, é:

a) 3,2         b) 32         c) 80         d) 160

C = m.c  16 = 0,2.m  m = 16/0,2 = 80 g.

09. (UECE) Um calorímetro, cujo equivalente em água é igual a 35 g, contém 115 g de água à temperatura de 20⁰C. Colocam-se, então, no calorímetro, mais 300 g de água à temperatura de 50⁰C. A temperatura de equilíbrio térmico é:

a) 40⁰C         b) 50⁰C         c) 35⁰C         d) 20⁰C

Q_A + Q_B = 0  m_A.c_A.(T – 60) +  m_B.c_B.(T – 10) = 0  (35 + 115).1.(T – 20) +  100.1.(T – 50) = 0  150.(T – 20) +  300.(T – 50) = 0  150T – 3000 + 300T – 15000 = 0  T = 18000/450 = 40⁰C.

10. (UECE) O aumento da quantidade de dióxido de carbono (CO₂) na atmosfera, motivado pela queima do petróleo e derivados (óleo diesel e gasolina), carvão e lenha, nas usinas termoelétricas, na indústria, nos caminhões e automóveis, torna a atmosfera opaca à radiação térmica que tenta sair para o espaço, devolvendo-o à Terra: é o efeito estufa.

Durante a Conferência Rio-92, robusteceu-se a consciência de que é preciso encontrar substitutos mais limpos para esses combustíveis, como por exemplo a energia solar. O esquema abaixo ilustra um sistema de aquecimento de água por energia solar: uma placa metálica P, pintada de preto, serve de apoio a um tubo metálico T, recurvado em forma de serpentina; um depósito de água R é conectado à serpentina por meio de condutos de borracha S. A água passa pela serpentina exposta ao sol e vai para o recipiente R onde é armazenada. O aquecimento da água contida no depósito R, pela absorção de energia solar, é devido basicamente aos seguintes fenômenos, pela ordem:

a) condução, irradiação, convecção.

b) irradiação, convecção, condução.

c) convecção, condução, irradiação.

d) irradiação, condução, convecção.

11. (UECE) Quando há diferença de temperatura entre dois pontos, o calor pode fluir por condução, convecção ou radiação, do ponto de temperatura mais alta para o de temperatura mais baixa. O “ transporte “ de calor se dá junto com o transporte de matéria no caso da:

a) condução somente.

b) radiação somente.

c) convecção somente.

d) radiação e convecção.

12. (UECE) Mistura-se água fria,`a temperatura de 20⁰C, com água quente a 80⁰C, obtendo-se 1 kg de água a 40⁰C. A massa de água fria misturada é, em, kg:

a) 2/3         b) 1/3         c) 1/2          d) 1/4

m_F + m_Q = 1 kg  m_Q = 1– m_F.

Q_F + Q_Q = 0  m_F.c_F.(40 – 20) +  m_Q.c_Q.(40 – 80) = 0  m_F.1.20 +  (1– m_F).1.(– 40) = 0  20m_F – 40 + 40m_F = 0  m_F = 40/60 = 2/3 kg.

13. (UECE) O gráfico fornece a variação de temperatura de uma substância, inicialmente no estado sólido, em função da quantidade de calor que ela recebe. A massa da substância vale 5 gramas. A razão do calor específico da substância no estado sólido pelo seu calor específico no estado líquido é:

a) 1/4          b) 1/3         c) 2/3         d) 3/4

I. No sólido: Q_S = m.c_S.Δθ_L  50 = 5.c_S.40  c_S = 50/200 = 1/4 cal/g.⁰C.

II. No Líquido: Q_L = m.c_L.Δθ_L  100 = 5.c_L.60  c_L = 100/300 = 1/3 cal/g.⁰C.

III. c_S/c_L = (1/4)/(1/3) = 3/4.

                                                                       

14. (UECE) O chamado “ efeito estufa “, devido ao excesso de gás carbônico presente na atmosfera, provocado pelos poluentes, faz aumentar a temperatura por que:

a) A atmosfera é transparente à energia radiante do sol e opaca às ondas de calor.

b) A atmosfera é opaca à energia radiante do sol e transparente para as ondas de calor.

c) A atmosfera é transparente tanto para a energia radiante do sol como para as ondas de calor.

d) A atmosfera funciona como um meio refletor para a energia radiante e como meio absorvente para a energia térmica.

15. (UECE) O uso de chaminés para escape de gases quentes oriundos de combustão é uma aplicação do processo térmico de:

a) irradiação    b) condução    c) dilatação     d) convecção 

16. (UECE) A capacidade térmica de uma amostra de água é 5 vezes maior que a de um bloco de ferro. A amostra de água se encontra a 20ºC e a do bloco, a 50ºC. Colocando-os num recipiente termicamente isolado e de capacidade térmica desprezível, a temperatura final de equilíbrio é:

a) 25⁰C       b) 30⁰C      c) 35⁰C    d)  40⁰C

Sabendo que C = m.c, C_A = 5.C_B = 5.m_B.c_B.

Q_A + Q_B = 0  m_A.c_A.(T – 60) +  m_B.c_B.(T – 10) = 0  C_A.(T – 20) +  C_B.(T – 50) = 0  5.C_B.(T – 20) +  C_B.(T – 50) = 0  (dividindo os dois termos por C_B) temos: 5.(T – 20) +  1.(T – 50) = 0   5T – 100 + T – 50 = 0  T = 150/6 = 25⁰C.

17. (UECE) O calor se propaga por convecção no(na):

a) água                 b) vácuo     c) chumbo       d) vidro

18. (UECE) Considere um sistema constituído de dois volumes de água, um de 400 litros à temperatura de 20ºC e o outro de 100 litros à 70ºC. Sabendo-se que o sistema está isolado da vizinhança, a temperatura de equilíbrio é, em graus centígrados, igual a:

a) 20         b) 30         c) 45         d) 60

Q_A + Q_B = 0  m_A.c_A.(T – 60) +  m_B.c_B.(T – 10) = 0  400.1.(T – 20) +  100.1.(T – 70) = 0  400.(T – 20) +  100.(T – 10) = 0  400T – 8000 + 100T – 7000 = 0  T = 15000/500 = 30⁰C.

19. (UECE) Considerando que os calores específico e latente de vaporização da água são respectivamente c = 4190 J/kg.K e L = 2256 kJ/kg, a energia mínima necessária para vaporizar 0,5 kg de água que se encontra a 30^oC, em kJ, é aproximadamente:

a) 645         b) 1275         c) 1940         d) 3820

Q₁ = m.c.∆θ = 0,5.4190.(100 – 30) = 146,65 Kj e Q₂ = m.L = 0,5.2256 = 1128 kJ, logo Q_TOTAL = 146,65 + 1128 = 1274,65 kJ.

20. (UECE) Um corpo de massa 400 g  é aquecido através de fonte térmica de potência 500 cal/min. constante. A temperatura do corpo, em função do tempo, aumenta segundo o gráfico abaixo:

O calor específico do material de que é feito o corpo é:

a) 0,615 cal/g.^oC       b) 0,715 cal/g.^oC        c) 0,625 cal/g.^oC       d) 0,725 cal/g.^oC

P = Q/Δt  500 = Q/10  Q = 5000 cal.

Q = m.c.Δθ  5000 = 400.c.20  c = 5000/8000 = 0,625 cal/g.^oC.

21. O gráfico a seguir indica esquematicamente o diagrama da pressão (p) exercida sobre uma substância em função de sua temperatura (θ ):

Quais as correspondentes fases do estado de agregação das partículas dessa substância, indicadas pelas regiões assinaladas na figura?

Região I – Sólido; Região II – Líquido; Região III – Vapor; e Região IV – Gás;

22. (UECE) O gráfico representa a variação da temperatura de um corpo sólido em função do tempo, ao ser aquecido por uma fonte que libera energia a uma potência constante de 150 cal/min. Sendo a massa do corpo igual a 100 g, o seu calor específico, em cal/gºC, é:

a) 0,55      b) 0,75     c) 0,65     d) 0,85

P = Q/Δt  150 = Q/10  Q = 1500 cal.

Q = m.c.Δθ  1500 = 100.c.20  c = 1500/2000 = 0,75 cal/g.^oC.

23. O diagrama de estado de uma substância é esquematizado abaixo:

Identifique o que representa cada letra no diagrama:

A – estado sólido; B – estado líquido; C – estado gasoso (vapor); D – estado gasoso (gás); K – temperatura crítica ou ponto crítico; e Z – ponto triplo.

24. Um corpo de massa 50 g, inicialmente no estado sólido, recebe calor de acordo com a representação gráfica a seguir, passando para o estado líquido:

No gráfico, Q representa a quantidade de calor recebida pelo corpo e T, sua temperatura na escala Celsius. Calcule:

a) o calor específico do estado líquido;

No estado sólido:

Q = m.c.Δθ

400 = 50 · c_S · (40 – 0)

c_S = 0,20 cal/g.°C.

b) o calor latente de fusão;

Na fusão (patamar):

Q = m L

500 – 400 = 50 · L_F

L_F = 2,0 cal/g.

c) o calor específico do estado gasoso;

No estado líquido:

Q = m.c.Δθ

600 – 500 = 50.c_L.(80 – 40)

c_L = 0,05 cal/g °C

25. (Efoa-MG) O gráfico ao lado representa o resultado do monitoramento da temperatura de um metal como função do tempo durante o processo termodinâmico.

Analisando o gráfico, é CORRETO afirmar que:

a) o metal sofreu apenas a mudança da fase líquida para a sólida.

b) o metal sofreu apenas a mudança da fase vapor para a líquida.

c) ao final do processo o metal encontra-se na fase sólida.

d) ao final do processo o metal encontra-se na fase líquida.

e) ao final do processo o metal encontra-se na fase vapor.

Durante todo o processo, a temperatura diminui e há dois patamares em que a temperatura se

mantém constante durante certo tempo, indicando então mudança de estado. Assim, o metal começa

no estado gasoso, resfria-se até mudar para o estado líquido, resfria-se novamente e muda para o

estado sólido e ainda se resfria mais um pouco.

“O único lugar onde o sucesso vem antes do trabalho é no dicionário”. [ Albert Einstein ]